Galvanische Korrosion ist ein chemischer Prozess, der gut verstanden wird
Galvanische Korrosion kann nur auftreten, wenn zwei elektrochemisch verschiedene Metalle nahe beieinander liegen und auch in eine elektrolytische Flüssigkeit (wie Salzwasser) eingetaucht sind.
Wenn dies auftritt, erzeugen die Metalle und der Elektrolyt eine galvanische Zelle. Die Zelle hat die Wirkung, ein Metall auf Kosten des anderen zu korrodieren.
Im Falle des Alarms wurde das Eisen auf Kosten des Kupfers korrodiert. Nur zwei Jahre nach dem Anbringen der Kupferbleche waren die Eisennägel, mit denen das Kupfer an der Schiffsunterseite befestigt wurde, bereits stark korrodiert, so dass die Kupferbleche abfielen.
Wie Galvanische Korrosion funktioniert
Metalle und Metalllegierungen besitzen alle unterschiedliche Elektrodenpotentiale. Elektrodenpotentiale sind ein relatives Maß für die Tendenz eines Metalls, in einem gegebenen Elektrolyten aktiv zu werden. Je aktiver oder weniger edel ein Metall ist, desto wahrscheinlicher ist es, eine Anode (positiv geladene Elektrode) in einer elektrolytischen Umgebung zu bilden. Je weniger aktiv oder edler ein Metall ist, desto wahrscheinlicher ist es, in der gleichen Umgebung eine Kathode (negativ geladene Elektrode) zu bilden.
Der Elektrolyt dient als Leitung für die Ionenwanderung, wobei Metallionen von der Anode zur Kathode bewegt werden. Das Anodenmetall korrodiert infolgedessen schneller als es sonst der Fall wäre, während das Kathodenmetall langsamer korrodiert und in einigen Fällen gar nicht korrodiert.
Im Falle des Alarms wirkte das Edelmetall (Kupfer) als Kathode, während das weniger edle Eisen als Anode wirkte.
Eisenionen gingen auf Kosten des Kupfers verloren, was schließlich zu einer schnellen Verschlechterung der Nägel führte.
Wie man gegen galvanische Korrosion schützt
Nach unserem derzeitigen Verständnis der galvanischen Korrosion werden heute Schiffe mit Metallrumpf mit "Opferanoden" ausgerüstet, die keine direkte Rolle im Schiffsbetrieb spielen, sondern zum Schutz der Strukturkomponenten des Schiffes dienen. Opferanoden bestehen oft aus Zink und Magnesium , Metallen mit sehr niedrigen Elektrodenpotentialen. Da Opferanoden korrodieren und sich verschlechtern, müssen sie ersetzt werden.
Um zu verstehen, welches Metall zu einer Anode wird und welche als Kathode in elektrolytischen Umgebungen fungieren wird, müssen wir das Edelmetall oder das Elektrodenpotential der Metalle verstehen. Dies wird im Allgemeinen in Bezug auf die Standard Calomel Electrode (SCE) gemessen.
Eine Liste von Metallen, geordnet nach Elektrodenpotential (Adel) in strömendem Meerwasser, ist in der folgenden Tabelle zu sehen.
Es sollte auch darauf hingewiesen werden, dass galvanische Korrosion nicht nur in Wasser auftritt. Galvanische Zellen können sich in jedem Elektrolyt, einschließlich feuchter Luft oder Boden, und in chemischen Umgebungen bilden.
Galvanische Reihe in fließendem Meerwasser
| Steady-State-Elektrode | Materialpotential, Volt (Gesättigte Kalomel-Halbzelle) |
| Graphit | +0,25 |
| Platin | +0,15 |
| Zirkonium | -0.04 |
| Typ 316 Edelstahl (Passiv) | -0.05 |
| Typ 304 Edelstahl (passiv) | -0,08 |
| Monel 400 | -0,08 |
| Hastelloy C | -0,08 |
| Titan | -0,1 |
| Silber | -0.13 |
| Typ 410 Edelstahl (passiv) | -0,15 |
| Typ 316 Edelstahl (aktiv) | -0.18 |
| Nickel | -0.2 |
| Typ 430 Edelstahl (passiv) | -0,22 |
| Kupferlegierung 715 (70-30 Cupro-Nickel) | -0,25 |
| Kupferlegierung 706 (90-10 Cupro-Nickel) | -0,28 |
| Kupferlegierung 443 (Admiralitätsmessing) | -0,29 |
| G Bronze | -0,31 |
| Kupferlegierung 687 (Aluminium Messing) | -0,32 |
| Kupfer | -0,36 |
| Legierung 464 (Marinedollblech) | -0,4 |
| Typ 410 Edelstahl (aktiv) | -0,52 |
| Typ 304 Edelstahl (aktiv) | -0,53 |
| Typ 430 Edelstahl (aktiv) | -0,57 |
| Kohlenstoffstahl | -0,61 |
| Gusseisen | -0,61 |
| Aluminium 3003-H | -0.79 |
| Zink | -1.03 |
Quelle: ASM Handbuch, Vol. 13, Korrosion von Titan und Titanlegierungen, p. 675.