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DIE ELEKTROLYSE
Unter Elektrolyse (griech.: "mittels Elektrizität trennen") versteht man die Aufspaltung einer chemischen Verbindung mit Hilfe von elektrischem Strom. Es werden zwei Elektroden in eine Flüssigkeit getaucht und unter Gleichstrom gesetzt. Die Elektrode, die als positiver Pol fungiert, nennt man Anode. Diejenige, die als Negativpol dient, Kathode. Die Flüssigkeit, die den aufzuspaltenden Stoff beinhaltet oder selbst aufgespaltet werden soll, nennt man Elektrolyt.
DER GALVANISCHE PROZESS
Dieser Prozess lässt sich am einfachsten anhand eines Anwendungsbeispiels erklären:
Man taucht einen Nickelstab in eine spezielle, elektrisch leitende Flüssigkeit (Elektrolyt) und verbindet diesen mit dem Pluspol einer Stromquelle. Er übernimmt somit die Funktion der Anode. Das Metallteil, das vernickelt werden soll, wird ebenfalls in dieselbe Flüssigkeit getaucht und mit dem Negativpol der Stromquelle verbunden. (Es dient als Kathode.) Nun wird die Stromquelle eingeschaltet. Aufgrund dessen lösen sich positiv geladene Nickelionen aus dem Stab heraus und werden in den Elektrolyten abgegeben. Dort wandern sie aufgrund ihrer Ladung zum Negativpol, d.h. zum Metallteil und setzen sich dort ab. So entsteht langsam eine dünne Schicht aus Nickel auf dem Metallteil. Im Bild sieht man deutlich das Anreichern der blauen Elektrode mit Nickel der rechten Elektrode. Es findet eine "Metallwanderung" durch Stromeinfluss statt.
DIE KORROSION
Es gibt verschiedene Ursachen für Korrosion. An dieser Stelle interessiert uns im Speziellen die Korrosion von Eisen und Rost. Folgende zwei Arten von Korrosion erscheinen uns am bedeutendsten:
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Kommt Eisen mit Wasser und Sauerstoff in Berührung, oxidiert das Eisen allmählich und es entsteht Rost.
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Wenn sich an der Berührungsstelle von Kupfer und Eisen ein Wassertropfen befindet, so entsteht ein galvanisches Element mit Wasser als Elektrolyt. Das Eisen oxidiert und bildet Rost.
KORROSIONSSCHUTZ
Es gibt verschiedene Methoden, um ein metallenes Teil vor Korrosion zu schützen: spezielle Lacke, Emaillieren, metallisch beschichten, etc.
Eine ebenso einfache wie effiziente Methode ist der kathodische Korrosionsschutz:
Ziel ist das Metallteil X vor Korrosion zu schützen. Also gibt man eine Opferanode aus einem unedleren* Metall ebenfalls in den Elektrolyten und verbindet sie elektrisch mit dem Metallteil. Dadurch dass beide Metalle nicht gleich edel sind, beginnt ein kleiner Strom durch den Elektrolyten zu fliessen, der bewirkt, dass die Anode Ionen in den Elektrolyten abgibt. Diese Ionen wandern zum zu schützenden Metallteil und bilden eine Schutzschicht. Diese Methode wird zum Beispiel im Schiffsbau, bei Pipelines, etc. angewandt.
* Unedler in der Spannungsreihe. Wir gehen hier nicht weiter auf dieses Thema ein.