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Chemie



Warum rostet Eisen?

RostUnbehandeltes Eisen hat die unangenehme Eigenschaft, dass es sich nach einiger Zeit rötlichbraun verfärbt und brüchig wird.Man sagt: "Das Eisen rostet". Rost ist nichts anderes als eine chemische Verbindung von Eisen und Sauerstoff. Der Chemiker nennt Rost deshalb "Eisenoxid". Damit diese Verwandlung zustande kommt, ist Wasser nötig. Es ist - wie der Sauerstoff - meist in der Luft enthalten. In feuchten Gegenden, wo die Luft viel Wasserdampf enthält, rostet Eisen deshalb schneller als in der trockenen Wüste.

Das rötlichbraune Eisenoxid besteht zunächst nur aus einer dünnen Schicht. Doch nach und nach wird das ganze Eisen in Rost umgewandelt. Das sieht nicht nur hässlich aus, das kann auch sehr gefährlich sein, denn Rost ist nicht stabil. Verrostende Eisenteile werden brüchig. Das kann man oft an alten Autos beobachten. Das Rosten kann man verhindern, indem man das Eisen mit Spezialfarben anstreicht, damit die Oberfläche nicht mit Luft und Feuchtigkeit in Berührung kommen kann. Auch Stahl kann rosten, weil er vor allem aus Eisen besteht. Durch Zusatz von anderen Metallen kann man ihn aber rostfrei machen.

Der Stahl im Stahlbeton rostet durch den Abschluss von Luft und Wasser nicht. Wenn aber der Beton Risse bekommt und der Stahl im Innern zu rosten beginnt, kommt es zu Problemen: Rost hat mehr Volumen als Eisen oder Stahl. Dadurch bricht der Beton auf und das Gebäude oder die Brücke wird instabil.

Um spröden Rost in eine stabile Form zu bringen benutzt man Rostumwandler, heute meist Phosphorsäure oder Phosphate. Durch diese wird das Eisenoxid in Eisenphosphat umgewandelt – und das ist hart. Allerdings nicht glänzend wie Metall, sondern mattgrau.

Andere Metalle – sogenannte Nichteisenmetalle – können ebenfalls oxidieren. Allerdings bildet hier – zum Beispiel bei Aluminium oder Kupfer – das Oxid eine Schutzschicht, die weitere Oxidation verhindert.

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Autor: Rolf Lohberg