Korrosion des Eisens = Rosten

Chemische Reaktionen können schnell und langsam ablaufen, so ist das Rosten eine sehr langsam verlaufende Reaktion (Oxidation) von Eisen mit Sauerstoff und Wasser.
Durch die Einwirkung von Wasser und Sauerstoff auf Eisen bilden sich poröse Überzüge rotbrauner Farbe. Der Überzug besteht aus der wechselnden Zusammensetzung von Eisenoxid / hydroxid. Ist die Luft trocken so reagiert sie zusammen mit Sauerstoff nicht mit dem Eisen.
Wenn die Rostschichten dicker sind, blättern sie ab, sodass das darunter liegende Eisen erneut von Wasser und Sauerstoff angegriffen (zerfressen) wird.
Der Zustand des Rostens wird durch Salz (z.B. im Winter) beschleunigt.
Da Eisen eine unedles Metall ist, vollzieht sich dieser Vorgang leicht.
Diesen zerstörerischen Vorgang von Metallen durch äußere Umwelteinflüsse nennt man Korrosion.

Man kann diesen Reaktionen aber auch durch verschiedene Schutzmaßnahmen vorbeugen. Ein Beispiel dafür ist die Passivierung – das Überzeihen mit unedleren Metallen, die eine stabile Oxidschicht bilden.
Überzieht man Metalle mit edleren Metallen so nennt man dies Galvanisieren, Verzinken oder Verchromen. Um den Zutritt von Wasser zu verhindern, kann man Metalle lackieren oder mit einem Kunststoffüberzug versehen.
Um der Korrosion von Schiffen vorzubeugen, schütz man sie mit einer Opferanode. Eine sogenannte Opferanode ist eine leitende Verbindung zu einem Metall, das sich auflöst.

Heutzutage ist alles möglich! Rost ist nicht mehr nur noch ein verhasster Schaden, er dient inzwischen sogar als Stilmittel für Kunstobjekte. In Blumenläden bspw. findet man oftmals Vasen, die durch eine Rostschicht auf der Oberfläche ein ganz besonderes Aussehen bekommen. Ob es gefällt oder nicht, das ist Geschmackssache! Es beweist allerdings, dass in unserer Gesellschaft selbst etwas scheinbar unnutzes wie Rost einen mehr oder weniger sinnvollen Zweck zugedacht bekommt.

Unter welchen Bedingungen rostet Eisen am stärksten und schnellsten?

Durchführung:
Wir testen die Reaktion von Eisen in verschiedenen Lösungen (destilliertes Wasser, Sprudelwasser, Seifenlauge(Spüli) und Kochsalzlösung) um zu sehen unter welchen Umständen Eisen am stärksten und am schnellsten rostet.

Eisen
Vorhermetallisch glänzend, glatt
In destilliertem Wasserleichte Rotfärbung des Metalls und an einigen wenigen Stellen auch wenigst schwarz, einige rote Stückchen, die vom Metall abgefallen sind, haben sich am Boden abgesetzt
In Sprudelwasserstark rote und leicht schwarze Verfärbung, am Boden der Lösung hat sich eine durchgehende und relativ hohe rote Schicht abgesetzt, kein metallischer Glanz mehr an den verfärbten Stellen, rote - bzw. schwarze Verfärbung nahe der Wasseroberfläche wesentlich stärker
In SeifenlaugeDas Eisen hat sich auch nach mehreren Tagen nicht verändert
In Kochsalzlösungspröde, eine bröckelige rote Schicht hat sich gebildet, diese hat sich zum Teil vom Eisen abgelöst und schwimmt in der Lösung und liegt am Boden, Großteil des Eisens nicht rot sondern schwarz, unter der abgefallenen roten Schicht ist das Eisen heller und dünner als vor dem Versuch, kein metallischer Glanz mehr an den verfärbten Stellen, über der Wasseroberfläche hat sich eine weiße Salzschicht am Eisen abgesetzt, stärkste Rotfärbung nahe Wasseroberfläche, Schwarzfärbung weiter unten

Fettung von Eisen

Früher hat man Eisenschrauben gefettet, um sie vor Korrosion zu schützen.
Man kann sich gut vorstellen, wie sehr sich die Menschen früher ärgerten, wenn sich das Gartentor mal wieder nicht schließen ließ, weil das Eisenriegelschloss durchgerostet war. Kein Wunder, dass die Menschen sich früher oder später Gedanken darüber machten, wie sie diesen Situationen entgegenwirken konnten.
Was ließ sich tun? Schon bald wurde ihnen klar, dass die Korrosion (den Begriff „Rosten“ benutzt man nur in Bezug auf Eisen) eine Reaktion von Metallen und Sauerstoff ist, die bei feuchter Luft schneller stattfindet. Ein Eisenriegel (z.B. vom Gartenzaun) ist ständig feuchter Luft ausgesetzt und rostet daher schneller.
Irgendwie musste man die Reaktion von Sauerstoff, feuchter Luft und Eisen unterbinden. Da die Menschen Möglichkeiten wie z.B. Verzinken (siehe Seite 1, bzw. Aufgabe 6) nicht kannten, mussten sie zu anderen Hilfsmitteln greifen.
Jemand kam auf die Idee die zu schützenden Metalle einzufetten, da man bereits aus Alltagssituationen das Einfetten kannte. Bsp: Auf eingecremten Händen perlt Wasser ab. Denn fettete man ein Metall ein, ist für den Sauerstoff keine metallenen Fläche vorhanden, mit welcher es reagieren kann und keine Feuchtigkeit an das Metall dringen kann. Fett schützt also vor Korrosion. Aber natürlich ist es kein dauerhafter Schutz, da sich die Fettschicht abnutzt.

Auf der nächsten Seite noch eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung:

Beobachtungen unserer Versuchsreihe

Anmerkung: Messing fällt etwas aus dieser Versuchsreihe heraus, denn Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink. Alle anderen Metalle sind Reinstoffe.

Magnesium(band)Aluminium(folie)Zink
Vorher

• glatt,
• silbern glänzend mit dunklem (schwarz) Strich in der Mitte
• biegsam
• silbern glänzend
• biegsam
• sehr dünn
• papierähnlich- metallisch hell
• silbern glänzend
• glatte Oberfläche
• nicht biegsam