Welche Metalle rosten?

Was ist Rost?

Rost, allgemein als Oxidation bezeichnet, tritt auf, wenn Eisen oder eisenhaltige Metalllegierungen wie Stahl über einen längeren Zeitraum Sauerstoff und Wasser ausgesetzt sind.

Rost entsteht, wenn Eisen oxidiert wird, aber nicht jede Oxidation bildet Rost. Wie bereits erwähnt, können nur Eisen oder eisenhaltige Legierungen rosten, aber andere Metalle können auf ähnliche Weise korrodieren.

Was ist Korrosion?

Korrosion tritt auf, wenn ein Element, das leicht seine Elektronen verliert (wie einige Metalle), sich mit einem Element verbindet, das zusätzliche Elektronen (Sauerstoff) absorbiert, und dann mit einer Elektrolytlösung (Wasser) in Kontakt kommt. Die Aufgabe des Wassers im Korrosionsprozess besteht darin, den Elektronenfluss vom Metall zum Sauerstoff zu beschleunigen.

Dieser Prozess wird Redoxreaktion genannt und besteht eigentlich aus zwei chemischen Prozessen, die gleichzeitig ablaufen:Reduktion und Oxidation.

Was ist Reduktion?

Reduktion ist der Name der chemischen Reaktion, die auftritt, wenn ein Molekül ein Elektron gewinnt. Dies ist die Rolle von Sauerstoff bei der Metallkorrosion.

Was ist Oxidation?

Oxidation ist das Gegenteil von Reduktion und ist der Name der chemischen Reaktion, die auftritt, wenn ein Molekül ein Elektron verliert. Dies ist die Rolle des Metalls bei der Metallkorrosion. Rost und die Patina (seltsame grüne Farbe) von Kupfer sind die sichtbaren Ergebnisse der Metalle, die ihre Elektronen an die Luft abgeben.

Rosten Kupfer, Eisen und Aluminium?

Technisch gesehen können nur Eisen und eisenhaltige Legierungen rosten. Andere Metalle, einschließlich Edelmetalle wie Gold und Silber, können auf ähnliche Weise korrodieren.

Was bestimmte Metalle auszeichnet, ist die Dauer Zeit, bis sie anfangen zu rosten oder zu korrodieren.

Hier sind einige der gebräuchlichsten Metalle und wie sie Rost und Korrosion standhalten.

Rost Kupfer?

Kupfer rostet nicht, aber es korrodiert. Kupfer ist von Natur aus braun und nimmt bei Korrosion einen hellgrünen Farbton an. Während einige die Reaktion von Kupfer eher als Anlaufen denn als Oxidation betrachten, durchläuft das Metall immer noch einen ähnlichen „Rost“-Prozess.

In einer natürlichen Umgebung ist Kupfer äußerst korrosionsbeständig. Die Art der Korrosion, die Kupfertrinkrohre letztendlich zerstört, wird als Erosionskorrosion bezeichnet und tritt nur auf, wenn sie über einen langen Zeitraum fließendem, turbulentem Wasser ausgesetzt ist.

Die berühmte, schöne grüne „Patina“, die man häufig auf alten Pennies sieht, kann tatsächlich bis zu 20 Jahre brauchen, um sich vollständig zu bilden.

Es ist eines der wenigen Metalle, die natürlich als direkt nutzbares Metall in der Natur vorkommen und nicht aus einem Erz abgebaut werden (obwohl es auf andere Weise hergestellt werden kann). Dies und die Tatsache, dass Kupfer sehr weich und leicht zu bearbeiten ist, führte dazu, dass es eines der ersten Metalle war, mit denen Menschen in der Menschheitsgeschichte gearbeitet haben.

Tatsächlich war Kupfer so eine große Sache, dass wir tatsächlich eine Periode in der Geschichte haben, die als Kupferzeitalter bezeichnet wird.

Kupfer leitet Wärme und Strom sehr gut und wird aus diesem Grund häufig in elektrischen Leitungen verwendet.

Es ist auch sehr niedrig in der Reaktivitätsreihe, einem Werkzeug in der Chemie, das eine Abfolge von Metallen darstellt, die von der höchsten zur niedrigsten Reaktivität gegenüber Säuren, Wasser, Extraktion von Metallen aus ihren Erzen und anderen Reaktionen angeordnet sind. Aufgrund seiner geringen Reaktivität wird eine spezielle Kupferlegierung (90 % Kupfer und 10 % Nickel) für Teile auf Booten verwendet, die Meerwasser ausgesetzt sind, oder als Rohre zum Transport von Trinkwasser. Wenn Sie sich in Ihrem Haus oder Gebäude umsehen, werden Sie feststellen, dass viele Ihrer Geräte Kupferrohre verwenden, um Wasser ein- oder auszuleiten.

Nach Angaben des US-amerikanischen Ministeriums für Wohnungsbau und Stadtentwicklung sollte die durchschnittliche Kupferwasserleitung 50-70 Jahre halten.

Rost Eisen?

Ja. Denken Sie daran, dass technisch gesehen nur Eisen und eisenhaltige Legierungen rosten können.

Im Vergleich zur Korrosion anderer Metalle rostet Eisen relativ schnell, besonders wenn es Wasser und Sauerstoff ausgesetzt ist. Wenn Eisen Wasser und Sauerstoff ausgesetzt wird, kann es sogar innerhalb weniger Stunden zu rosten beginnen.

Eisen rostet auch schnell, wenn es hohen Temperaturen ausgesetzt wird. Extreme Temperaturen können die chemische Zusammensetzung des Metalls verändern, was es extrem anfällig für eine Rekombination mit Sauerstoff in der Umgebung macht.

Rost Aluminium?

Aluminium ist eines der am häufigsten verwendeten Metalle auf dem Planeten und wohl am bekanntesten dafür, dass es nicht rostet. Aluminium rostet nicht, nur die spezifische Oxidation von Eisen wird als Rost bezeichnet, und bei der Herstellung von Aluminium wird kein Eisen verwendet. Aluminium ist jedoch, wie alle Metalle, korrosionsanfällig.

Aluminium wird in 3 Stufen hergestellt:
Stufe 1. Bergbau
Stufe 2. Verarbeitung
Stufe 3. Elektrolytische Reduktion (wodurch das eigentliche Aluminium entsteht)

Aluminium stammt aus einem Mineral namens Bauxit. Bauxit wird am häufigsten in subtropischen Gebieten wie Afrika, den Westindischen Inseln, Südamerika und Australien gefunden – obwohl es einige kleine Vorkommen an anderen Orten wie Europa gibt. Australien ist der größte Bauxitproduzent und liefert etwa 23 % der weltweiten Produktion.

Dieses Bauxit wird dann zu Aluminiumoxid verarbeitet, das nur aus aneinander gebundenen Atomen von Aluminium und Sauerstoff besteht.

Das Aluminiumoxid wird dann von einem elektrischen Strom durchflossen, der die verschiedenen Bestandteile voneinander trennt. An einem Ende bilden sich Sauerstoffblasen und am anderen Ende sammeln sich reine geschmolzene Aluminiumtröpfchen.

Etwa 4-5 Tonnen Bauxit werden zu 2 Tonnen Aluminiumoxid verarbeitet, wodurch 1 Tonne reines Aluminium entsteht.

Aluminium korrodiert viel langsamer als andere Metalle wie Eisen. Laut Stanford korrodiert Aluminium nicht so leicht wie andere Metalle aufgrund seiner besonderen Reaktion mit Wasser.

Wenn Wasser mit Metall in Kontakt kommt, regt es normalerweise das Metall dazu an, seine Elektronen noch schneller an den umgebenden Sauerstoff abzugeben.

Aluminium hat jedoch eine besondere Reaktion auf Wasser. Wenn Wasser Aluminium berührt, entfernen sich das Aluminium und die Sauerstoffatome (die im Metall enthalten sind – nicht der Sauerstoff in der umgebenden Luft) weiter voneinander.

Sie werden am Ende fast 50 % weiter voneinander entfernt sein als dort, wo sie begonnen haben. Diese Reaktion des Wegbewegens verändert die Molekularstruktur des Aluminiums gerade genug  dass es chemisch inert wird, also nicht so leicht korrodiert.

Wie man verhindert, dass Metalle rosten

Rost ist eine natürlich vorkommende chemische Reaktion. Trotz der Tatsache, dass einige Metalle schneller rosten als andere, sollte Sie dies nicht davon abhalten, diese Metalle für bestimmte Zwecke zu verwenden. Es gibt viele Möglichkeiten, wie Sie das Rosten Ihrer Metalle verhindern können, z. B. Metallfarben und -beschichtungen, Opferbarrieren, Barrierefolien sowie zahlreiche Rostschutzlösungen und Verzinnen. Bei jeder Methode werden unterschiedliche Verbindungen und Materialien verwendet, um eine Schutzbarriere zwischen dem Metall und den Elementen zu schaffen, die Rost und Korrosion verursachen.

Erfahren Sie hier, welche Metalle NICHT rosten.

Weitere Informationen zur Vermeidung von Rost finden Sie in unseren Blogs: So verhindern Sie, dass Stahl und Eisen rosten  und Rostschutzlösungen für Ihre Edelstahlprodukte