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Elektrolytische Korrosion
Grundlagen der Elektrochemie
Ein Elektrolyt ist entweder die Schmelze einer ionischen Verbindung oder die Lösung von Ionen in der Regel in Wasser.
Legt man an eine äußere Spannung an einen Elektrolyten an, dann findet ein Ladungstransport durch die gelösten Ionen statt.
Anode
Die positive Elektrode heißt Anode.
Sie zieht negative Ionen an - die Anionen.
An der Anode werden Elektronen entzogen. An der Anode findet somit eine Oxidation statt.
Kathode
Die negative Elektrode heißt Kathode.
Sie zieht die positiven Ionen an - die Kationen.
An den Elektroden werden die Ionen entladen.
An der Kathode werden Elektronen zugeführt. An der Kathode findet somit eine Reduktion statt.
Abbildung: Elektrolytische Zelle einer NaCl - Kochsalzschmelze. (In einer wässrigen Lösung würde das Natrium und Chlor mit Wasser reagieren.)
Abbildung: Galvanische Zelle zur Plattierung. Anode und Kathode bestehen aus dem gleichen Metall (Me). Sie sind im Gleichgewicht mit der Lösung eines Me-Salzes. Durch die äußere Batterie wird im Elektrolyten ein Feld mit Anode und Kathode erzeugt. An der Anode wird ein Elektron entzogen (Oxidation) und Me+ erzeugt. Das Metall wird abgetragen - korrodiert. An der Kathode wird dem Me+ ein Elektron zugeführt (Reduktion). Das Metall wird angelagert - plattiert.
Grundlagen für eine elektrolytische Korrosion
sind demnach:
• Eine Potentialdifferenz, die eine Anode und eine Kathode erzeugt.
• Elektrolytische Verbindung zwischen Anode und Kathode mit Ionentransport.
• Elektrische (metallische) Verbindung außerhalb des Elektrolyten. (Elektronentransport).
• Ein kathodischer Prozess.
• Ein anodischer Prozess
Massentransport in einem elektrolytischen Prozess
Im Elektrolyten findet die elektrische Leitung durch Ionentransport statt.
Massetransport bei elektrolytischer Leitung ist Ladungstransport
Transportierte Ladungsmenge Q:
Anzahl der transportierten Ladungen:
Hier ist: Ladung eines Elektrons e = 1,6*10-19 As (Cb) Ladungszahl eines Ions z (u.U z+;z-) Beispiel: z (Fe2+) = 2