Ist Eisen edler als Zink und Kupfer? Eine umfassende Analyse der Metall-Edelheit

Eisen, Zink und Kupfer – diese Metalle spielen eine bedeutende Rolle in der Materials science. Die Frage ´ ob Eisen edler ist als Zink und Kupfer ` lässt sich recht klar beantworten freilich ist eine differenzierte Betrachtung notwendig. Zink ist unedel – während Kupfer als edel gilt. Eisen hingegen befindet sich dazwischen.

Zink hat die einzigartige Fähigkeit, sich beim chemischen Angriff „aufzuopfern“. Dieser Prozess geschieht – wenn Zink mit Feuchtigkeit in Kontakt kommt. Es löst sich schneller auf als Eisen. So etwas ist bei Verzinkungen zu beobachten – Zinkschicht schützt das darunterliegende Eisen. Dabei wird Zink beschichtet – was das Eisen vor Korrosion schützt. Aber, das Eisen wird rau und unansehnlich. Diese raue Oberfläche ist unvermeidlich, wenn Zink in großen Mengen aufgetragen wird.

Im Gegensatz dazu wird Kupfer in der Feinmechanik oft verwendet. Dies ist nicht nur eine Frage der Ästhetik. Kupfer bildet eine schützende Schicht allerdings hier ist Vorsicht geboten. Wenn diese Schutzschicht mechanisch beschädigt wird, kann es zu Lochfraß kommen was das darunterliegende Material angreift. Lochfraß – eine gefürchtete Korrosionsform. Kupfer ist relativ edel – deswegen greift es weniger stark als Zink.

Sind Metalle edel? Das lässt sich an der negativen Aufladung erkennen. Diese entsteht durch die Abgabe von positiven Ionen an die flüssige Umgebung. Eine hohe Gitterenergie führt dazu: Dass weniger Ionen aus dem Metallgitter entweichen. Dabei ist es wichtig – ein Bezugssystem zu wählen. Hier kommt die Normalwasserstoffelektrode ins Spiel. Diese hat eine willkürlich festgelegte Spannung von 0 Volt. In der Praxis jedoch sind derartige Systeme schwer handhabbar. Oft werden deshalb Bezugselektroden zweiter Art verwendet ebenso wie die Kalomelelektrode.

Um die jeweilige Urspannung der Metalle festzustellen taucht man Metallplatten in eine Salzlösung ein. Bei edlen Metallen lagert sich eine positive Ionen-Schicht an; sie laden sich positiv auf. Das Gegenteil passiert bei unedlen Metallen wie Zink. Hier scheiden sich positive Metallionen ab was zu einer negativen Aufladung führt. Und so entsteht eine Spannungsreihe. Aber Achtung – die Laborwerte sind in der Praxis nur grobe Näherungen. Das erklärt ´ warum wir Aluminiumkochtöpfe ` Eimer aus Zink und massive Stahlbrücken verwenden.

Fazit: Während Zink und Kupfer in ihrer eigenen Weise edel sind, zählt Eisen nicht dazu. Es ist ein Metall – das zwischen diesen beiden Skalen steht. Diese Unterschiede sind entscheidend für die Anwendungen der einzelnen Metalle und deren Verhaltensweisen unter verschiedenen Bedingungen. Ein regelmäßiger Vergleich der Eigenschaften bleibt unerlässlich; denn er lehrt uns, dass Metall nicht genauso viel mit Metall ist.