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Rost - die braune Pest

Ein rötlich-braunes Zersetzungsprodukt des Eisens von schuppiger Konsistenz, das sich in feuchter, sauerstoffhaltiger Umgebung bildet, ist in aller Entenfahrer-Munde: 'Der Rost'. Chemisch gesehen handelt es sich hierbei um Eisenoxide. Da Eisen und Stahl aus Erzen (also ebenfalls aus Oxiden) gewonnen werden, schließt sich hier der natürliche Lebenszyklus eines 2CV. Bedenke oh Auto, dass du Staub bist und zum Staub wirst du zurückkehren...
Um diesen Zerfall möglichst lange herauszuzögern, gibt es verschiedene Strategien, die an dieser Stelle demonstriert und erötert werden sollen.

Chemie

Rostbildung ist chemisch gesehen die Umwandlung von elementarem Eisen in Eisen(III)-hydroxid in Anwesenheit von Wasser und Sauerstoff. Dieser Prozess läuft in mehreren Teilschritten ab und kann in der Gesamtgleichung wie folgt formuliert werden:

Verantwortlich für die Zersetzung des Stahlbleches ist die Tatsache, dass Wasserstoff chemisch gesehen 'edler' als Eisen ist. In Anwesenheit von Wasserstoffionen neigen alle Metalle (nicht nur Eisen), die unedler als Wasserstoff sind dazu, Elektronen an diesen abzugeben und somit zu oxidieren. Unedler sind neben dem Eisen auch z.B. Blei, Zink und Aluminium, edler und damit unemfindlich gegen diese Art der Korrosion sind unter anderem Zinn, Kupfer, Gold und Platin.
Warum rostet dann aber Aluminium nicht? Tut es, aber nur an der Oberfläche! Diese oxidierte Oberfläche schirmt das darunterliegende Aluminium von Wasser und Sauerstoff ab und somit wird das Metall nicht weiter angegriffen. Beim Eisen bildet sich keine derart abschirmende Schutzschicht aus. Das Zersetzungsprodukt Eisen(III)-hydroxid ist vom Volumen her deutlich größer als das ursprünglich vorhandene Eisen. Das bewirkt, dass sich eine zerklüftete Schicht ausbildet, die immer wieder abplatzt und das darunterliegende Eisen wieder mit Wasser und Sauerstoff in Kontakt kommt und sich weiter zersetzt.
Warum verzinkt man Blech? Weil Zink noch unedler ist als Eisen! Daher zersetzt sich das Zink zuerst und das Eisen bleibt in elemetarer Form erhalten. Wie das Aluminium bildet sich an der Oberfläche des Zinks weiterhin eine abschirmende Oxidschicht, die ein Weiterrosten sehr effektiv verhindert.

Entenblech im Zeitraffer - Das Experiment

Verschiedene Arten der Konservierung von Eisenblech sollen im Experiment untersucht werden. Dazu habe ich zunächst eine Dose Ananas zum Zwecke der Materialbeschaffung ausgelöffelt und daraus drei Bleche zurechtgeschnitten. Ich hatte das Experiment ende 2007 schonmal mit drei Blechen aus meinem Bastelkeller gestartet. Dummerweise hatte ich dabei wohl Stücke von rostfreiem Blech erwischt, weswegen das Ganze irgenwie nicht so recht gelingen konnte (wusste gar nicht, dass ich so teures Eisenblech besitze...). Nun Ja - Dosenblech ist von der Materialstärke her wohl auch näher am Entenblech und damit an der Realität dran. Die Innenseite dieses Dosenbleches ist verzinkt, weswegen ich die Konservierungsmethoden an den Außenseiten teste. Links im Bild ist ein Stück mit der verzinkten Seite nach oben. In dieser Probe habe ich mit einem Nagel '2CV' eingeritzt, um das Zuheilen demonstrieren zu können. Das Mittlere Blech ist in der oberen Hälfte dünn mit Hohlraumfett der Marke 'Mike Sanders' bestrichen, mit dem ich auch meine Ente konserviert habe. Das Blech rechts im Bild ist mit Altöl bestrichen.

Experiment Rostbildung und Konservierung

Um einer weiteren Komponente der Rostbildung - dem Sauerstoff - freien Zugang zum Blech zu ermöglichen, habe ich das Blech mit einer leicht salzigen Lösung (eine Löffelspitze Salz auf ca. 500ml Wasser) besprüht.

Am 23.01.2008 um 16:03Uhr habe ich das Experiment erneut gestartet - mal sehen, was dieses mal passiert....

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