Zink, Zinn, Lack und Gleichstrom — 30 Übungen dazu, wie man Stahl vor dem Rosten bewahrt.
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Übungsaufgaben
Dreißig Aufgaben, bunt gemischt — zum Klicken, Ziehen, Zuordnen, Rechnen und Knobeln. Jede Übung gibt Ihnen sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen Ihnen die gestuften Tipps. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II heißt selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III heißt begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Mix verbindet Wissen aus mehreren Unterkapiteln, Trick warnt: Hier steckt eine Falle drin. Der Balken oben zeigt Ihnen, wie viele der 30 Aufgaben Sie schon gelöst haben.
A1
Elektronen je Atom
AFB I
Bestimmen Sie die Zahl z der Elektronen, die ein Atom bei den Anodenvorgängen \(\ce{Al -> Al^3+}\) und \(\ce{Zn -> Zn^2+}\) abgibt.
Die Ladungszahl des entstehenden Ions gibt die Zahl der abgegebenen Elektronen an.
Al³⁺: drei Elektronen. Zn²⁺: zwei Elektronen.
A2
Folgen eines Schadens
AFB II
Interpretieren Sie, was an der beschädigten Stelle für den Stahl folgt: Ordnen Sie jeden Fall dem passenden Korb zu.
Ziehen Sie jede Karte in den passenden Korb — oder wählen Sie sie mit Enter aus und drücken Sie dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Schutz bleibt erhalten
2Stahl korrodiert dort schneller
3Stahl korrodiert dort wie ungeschützt
Zink und Magnesium sind unedler als Eisen und werden zur Anode: Der Schutz bleibt. Nickel und Kupfer sind edler, der Stahl wird zur kleinen Anode und korrodiert schneller als ohne Überzug. Lack und Öl sind reine Barrieren: An der Schadstelle liegt der Stahl frei und korrodiert wie ungeschützt. Typischer Fehler: edle Metallschichten mit Zink gleichzusetzen.
Fragen Sie: Ist die Schicht unedler als Eisen, edler als Eisen oder gar kein Metall?
Ordnen Sie ein, was an einem Kratzer in einer Nickelschicht auf Stahl (\(E^\circ(\ce{Ni^2+}/\ce{Ni}) = -0{,}23\,\text{V}\), \(E^\circ(\ce{Fe^2+}/\ce{Fe}) = -0{,}44\,\text{V}\)) in feuchter Luft passiert. Durchlaufen Sie den Entscheidungsbaum.
Beantworten Sie die Fragen des Entscheidungsbaums mit Ja oder Nein und schauen Sie, wo Sie herauskommen.
Nickel (−0,23 V) ist edler als Eisen (−0,44 V). Im Lokalelement ist Nickel die Kathode, das Eisen wird am Kratzer oxidiert – kleine Anode, große Kathodenfläche. Anders als Zink schützt Nickel den Stahl am Kratzer nicht. Typischer Fehler: jede Metallschicht für einen kathodischen Schutz zu halten.
Vergleichen Sie zuerst die beiden Standardpotenziale.
Nickel edler, also Kathode; Eisen gibt Elektronen ab und wird zerstört.
