Kann Kupfer wirklich rosten?
Kupfer und Rost passen zumindest umgangssprachlich nicht zusammen. Denn wer eben umgangssprachlich von Rost spricht, meint damit die Korrosion von eisenhaltigen Metallen. Als Rost wird daher das Produkt bezeichnet, welches bei der Eisenoxidation entsteht: Eisenoxid wie Eisen(III)-Oxid-Hydroxid FeO(OH).
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Die Oxidation bzw. Korrosion von Kupfer
Bei Kupfer dagegen kommt es zu anderen chemischen Reaktionen. Da wäre einerseits die Patina auf Kupfer. Es gibt aber noch mehr chemische Reaktionen:
- Patina auf Kupfer
- Lochfraß
- Grünspan
Entstehung der Patina auf Kupfer
Der Hintergrund lässt sich einfach erklären, ohne zu tief in Chemie einzutauchen: je nachdem, womit und wie das Kupfer Kontakt hat, kommt es zu unterschiedlichen chemischen Reaktionen. Die Kupferpatina ist eine einfache Reaktion vornehmlich mit Sauerstoff. Dabei verhält sich diese Oxidschicht ähnlich wie bei anderen Metallen – sie bildet eine Schutzschicht.
Rostet Eisen, frisst sich dieser förmlich in das Metall, während die mithilfe von Sauerstoff gebildete Passivschicht das darunterliegende Kupfer schützt. Diese Passivschicht gibt es auch bei anderen Metallen wie zum Beispiel bei Aluminium. Das ist auch der Grund, weshalb gepresste oder gelötete Kupferrohre bei der Sanitärinstallation so beliebt sind. Die Rohre werden durch die Passivschicht langlebiger.
Lochfraß in Kupfer – Auswirkungen wie Rost bei Eisen
Zur Bildung dieser Passivschicht muss das Wasser weich und sauerstoffreich sein. Hartes, saures Wasser mit einem pH-Wert unter 6 sowie ein Mangel an Sauerstoff führen dagegen zu Lochfraß. Dieser Lochfraß bringt dann auch eine Auswirkung mit sich, die sich mit der von Rost gut vergleichen lässt. Wie auch Rost sich immer weiter in das Eisen frisst, ist das bei Lochfraß ebenso.
Im Rohrquerschnitt muss man sich eine Aushöhlung vorstellen, die unter der Oberfläche deutlich größer ist als die „Öffnung“ zur Oberfläche. Dadurch wird Lochfraß im Innern des Rohres noch mehr Vorschub geleistet, da in diesen Aushöhlungen in der Regel überhaupt kein Sauerstoff mehr vorhanden ist, wohl aber das saure Wasser. Hat diese Art von Rost im Kupferrohr also erst einmal etabliert, schreitet der Lochfraß immer schneller voran.
Das Pendant zu Eisenrost: Grünspan bei Kupfer
Nun ist Lochfraß von den Auswirkungen noch am ehesten mit Rost zu vergleichen. Doch Grünspan ist letztendlich das direkte vergleichbare Pendant zu Rost. Dabei handelt es sich um ein Kupfersalz, das in Essigsäure gelöst ist – Kupfer(II)-Acetat. Cu(CH3COO)2. Von der ebenfalls grünen Patina unterscheidet sich dieser Kupferrost insofern, als dass die Patina aus Kupfer-(carbonat-sulfat-chlorid)-hydroxid-Gemischen besteht.
Eigenschaften und Anwendungen von diesem Kupferrost
Dieser „Kupferrost“, der Grünspan, ist leicht giftig, weshalb er in Kupferrohrleitungen von Trinkwassersystemen nicht vorkommen darf. Der Grünspan selbst wird auch als Farbpigment oder als Fungizid eingesetzt. Er entsteht, indem Kupfer in Essigsäure getaucht wird und anschließend Kontakt zur Außenluft hat. Zwar ist Grünspan bei vielen Anwendungen unerwünscht, doch aufgrund seiner Eigenschaften wird er in bestimmten Industriebereichen benötigt.
Bei Kupfer als Rost pauschalieren nicht aussagekräftig
Der Rost von Eisen ist eine relativ einfache Angelegenheit. Kupfer dagegen reagiert auf verschiedene es umgebende Stoffe sehr individuell. Von Rost zu sprechen, ist daher nicht einfach. Denn die Kupferoxidschicht, Lochfraß und Grünspan haben völlig unterschiedliche Ursachen und Auswirkungen und lassen sich nicht einfach als Rost pauschalieren.
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