Ziel des Versuchs: Der Versuch zeigt die Korrosion als auch verschiedene Korrosionsschutzmaßnahmen anhand von Eisennägeln.
| Thema: Korrosion und Korrosionsschutz | Tags: Korrosion, Korrosionsschutz, Eisennägel | Klassenstufen: 7-8 | Versuchsart: SV |
Materialien
6 Reagenzgläser, Reagenzglasständer
Chemikalien
6 Eisennägel (ein verzinkter), Kupferdraht, Lack, Magnesiumband, Kaliumhexacyanidoferrat(III), Phenolphthalein-Lösung (0,1%), Natriumchlorid, demineralisiertes Wasser, Aceton
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Kaliumhexacyanoferrat(III) | -- | -- | |
| Kupfer | -- | -- | |
| Magnesium | H228-H261-H252 | -- |  |
| Phenolphthalein | H350-H341-H361f | -- |  |
| Natriumchlorid | -- | -- |
Durchführung
Ein Spatellöffel Natriumchlorid und eine Spatelspitze Kaliumhexacyanoferrat(III) werden in 100 mL Wasser gelöst und Phenolphthalein-Lösung hinzu gegeben. Mit Hilfe des Schmirgelpapiers werden die Eisennägel gereinigt und mit Aceton entfettet. Die wässrige Lösung wird jeweils zweifingerhoch in die Reagenzgläser gefüllt. Anschließend werden sechs verschiedene Reaktionsansätze durchgeführt. Pro Reagenzglas wird ein anderer Nagel verwendet. Die zu verwendenden Nägel sind: Eisennagel mit Kupferdraht umwickelt, Eisennagel, verzinkter Eisennagel, lackierter Eisennagel, Eisennagel mit Magnesiumband umwickelt und verkupferter Eisennagel.
Beobachtung
Eisennagel mit Kupferdraht Es bildet sich sehr schnell ein blauer Niederschlag + später violette Färbung Eisennagel Schnell bildet sich ein blauer Niederschlag Verzinkter Eisennagel Keine Veränderung Lackierter Eisennagel Es tritt rasch an einigen Stellen ein blauer Niederschlag auf Eisennagel mit Magnesiumband Spät tritt ein leichter blauer Niederschlag auf + sehr schnell eine violett Färbung Verkupferter Eisennagel Schnell bildet sich ein leichter blauer Niederschlag
Deutung
Sobald ein blauer Niederschlag aufgetreten ist, wurde Eisen oxidiert und reagiert mit Kaliumhexacyanoferrat(III) unter Bildung eines blauen Niederschlags. 2 Fe → 2 Fe2+ + 4 e- 3 Fe2+ + 2 [Fe(CN)6]3- → Fe3[Fe(CN)6]
Bei dem Eisennagel mit Kupferdraht hat sich sehr schnell ein blauer Niederschlag gebildet, da es mit Kuper in Verbindung steht und somit ein Lokalelement entstanden ist. Der Eisennagel bildet schnell einen blauen Niederschlag.
Der Eisennagel zeigt einen blauen Niederschlag, da aufgrund des gelösten Sauerstoffs eine Oxidation des Eisens stattfinden kann.
Der verzinkte Eisennagel zeigt keine Veränderung, da der Korrosionsschutz intakt war und somit keine Oxidation stattfinden konnte.
Der lackierte Eisennagel zeigt nur an einigen Stellen einen blauen Niederschlag. Somit war der Korrosionsschutz nur an manchen Stellen intakt und es fand nur punktuell eine Oxidation des Eisens statt.
Der Eisennagel mit Magnesiumband umwickelt zeigt zunächst keinen blauen Niederschlag, Lediglich eine starke violette Färbung tritt auf, da das Magnesium oxidiert wird. Das Magnesium kann mit Kaliumhexacyanoferrat (III) keinen blauen Niederschlag bilden, wodurch ausschließlich die Reduktion des Sauerstoffes mit Hilfe der Phenolphthalein-Lösung angezeigt wird.
Der verkupferte Eisennagel zeigt ebenfalls einen blauen Niederschlag, da die Kupferschicht nicht geschlossen war und daher auch hier, wie bei dem Eisennagel mit Kupferdraht, ein Lokalelement vorlag.
Entsorgung
Die Lösung sollte dem anorganischen Abfallbehälter zugeführt werden. Die Nägel können wiederverwendet werden.
Literatur
K. Adam, http://chids.online.uni-marburg.de/dachs/expvortr/740Korrosion_Adam.pdf, 2007 (Zuletzt abgerufen am 12.08.2014 um 19:58 Uhr).R. Blume, D. Wiechoczek, http://www.chemieunterricht.de/dc2/auto/a-v-ks06.htm, 2012 (Zuletzt abgerufen am 12.08.2014 um 20:07 Uhr).H. Keune, H. Böhlnag (Hrsg.), Chemische Schulexperimente, Bd. 3, Volk und Wissen, 1. Auflage, 2002, S. 221.
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