Korrosive Verfahren: Das Prinzip
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Korrosive Verfahren beruhen auf einem Spannungsgefälle zwischen chemischen Elementen. Dies müssen nicht zwangsläufig Metalle sein. Auch Sauerstoff, Salze oder andere Chemikalien können diese Reaktionen bewirken. Bei der Korossion besteht der hauptsächliche Unterschied in der längeren Dauer, die für die Reaktion benötigt wird. Die Zersetzung lässt sich beschleunigen, wenn man eine Spannung mit der Polung des Spannungsgefälles anlegt.
Unedle Metalle haben ein großes Bestreben sich in einer elektrolytischen Flüssigkeit aufzulösen. Taucht man zwei verschiedene Metalle in einen Elektrolyten (Wasser, Säure, Lauge, Salzlösung), so entsteht zwischen den Metallen eine Spannung (Batterie). Die elektrische Spannungsreihe gibt dabei an, wie groß die Spannung zwischen den Metallen ist. Das unedlere Metall löst sich dabei in Richtung des edleren auf, es korrodiert.
Kohlenstoff besitzt eine Wertigkeit von 2,61 V, Kupfer 2,22 V. Beim angegebenen Beispiel ergibt sich als Differenz daher eine Spannung von 0,39 Volt. Die „elektrochemische Spannungsreihe“ gibt dabei an, wie groß die Spannung zwischen den Metallen ist. Konventionelle Zink-Kohle-Batterien haben eine Spannung von 1,5 Volt, die sich aus dem Unterschied errechnet 2,61 V-1,09 V=1,5 V. Zink – das niederwertigere Metall – löst sich in dieser Beispielrechnung auf.
Kohlenstoff – Kupfer
(Graphit-Puder) ist edler als Kupfer, Kupfer wird durch Kohlenstaub korrodiert. Wird mit Bleistift 4B (der heutzutage aus Graphit besteht) oder Zeichenkohle auf die Platte gezeichnet, kann die korrodierende Wirkung durch Einbrennen noch beschleunigt werden. Durch Pressen und Feuchten mit Salzwasser wird das korrosive Verfahren unterstützt.
Silberdraht – Kupfer
Legen Sie einen 🛒➥ Silberdraht auf ein Kupferblech und feuchten mit Salzwasser (z.B. Kupfersulfatlösung), so sollte eine Spannung von knapp 0,5 Volt entstehen und das Kupfer korrodieren.
Prinzip für korrosive Verfahren
Wird kein Strom angelegt, ist die Ionenwanderung schwach (Batterie-Effekt), die Ionen wandern vom niederwertigen zum höherwertigen Metall. Legen Sie eine Spannung an, ist es umgekehrt und schneller: die Ionen wandern vom höherwertigen zum niederwertigen Metall.