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Spannungsreihe

Werden beispielsweise bei einer Dachkonstruktion unterschiedlich edle Metalle in Richtung des abfließenden Niederschlagswassers angeordnet, kann es zu Korrosionserscheinungen an den unedleren Metallen kommen. Als unedel gelten dabei Metalle wie Aluminium oder Zink. Zu den edlen Metallen zählt das besonders als Material für Regenrinnen und -fallrohre beliebte Kupfer sowie natürlich Gold, welches besonders bei Kirchen zur Vergoldung (in Form von Blattgold) von Kuppeln oder ähnlichem verwendet wird. Während Gold gegen Korrosionseinflüsse sehr beständig ist, korrodieren Kupferrinnen relativ rasch, wenn verzinkte Nägel hineinfallen.

 

Ein Sonderfall der Korrosion liegt vor, wenn verschiedene Metalle daran beteiligt sind. Unterschiedliche Metalle haben unterschiedliche elektrische Potentiale und werden nach der Größe ihres Potentials in die Spannungsreihe eingeordnet. Werden Metalle mit ungleichem Potential in einen Elektrolyten getaucht, besteht zwischen ihnen eine elektrische Spannung. Werden die Metallteile durch einen elektrischen Leiter (beispielsweise durch Regenwasser) miteinander verbunden, so fließt in diesem ein Strom (das Prinzip der „Flüssigbatterie“ beruht darauf). Die Metallteile heißen Elektroden; die Elektrode mit dem größeren elektrischen Potential heißt Kathode, die mit dem kleineren elektrischen Potential Anode.

 

Die Normalspannungsreihe der Metalle wurde durch Messung von Potentialen ermittelt. Als Bezugsmesspunkt ist dafür die Wasserstoffelektrode (Platin in wasserstoffreicher Umgebung) und ein Elektrolyt mit festgelegten Eigenschaften gewählt worden. Die angegebenen Werte gelten nur unter den genannten Voraussetzungen.

 

In der Praxis weichen die Bedingungen häufig von diesen Festlegungen ab. Eine andere Zusammensetzung des Elektrolyten kann die Reihenfolge der Metalle verändern. Das kann dazu führen, dass im Korrosionssystem 1 Metall A stabil bleibt und Metall B korrodiert und im Korrosionssystem 2 Metall A korrodiert und Metall B stabil bleibt (siehe Diagramm in der Abbildung).

 

Die Normalspannungsreihe gilt auch nur für blanke Metalloberflächen und deshalb nicht z.B. für die Metalle, die unter atmosphärischen Bedingungen schützende Deckschichten bilden (Aluminium, Blei, Chrom, Kupfer, Zink).

 

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