Untersuchungen über die auf Eisen durch Permanganat erzeugte oxidische Passivschicht

Abstract

Mittels Potentialmessungen an durch Permanganat passivierten Eisenelektroden in passivatorfreien Losungen und durch Anwendung der Radiotracertechnik konnten die Schichtbildungsbedingungen optimiert werden. Von stabil erzeugten Deckschichtelektroden wurde die Elektrodenreaktion und aderdem durch Erfassung der Drift des pH-Wertes bei Immersion in ungepufferte Elektrolytlosungen der isoelektrische Bereich ihrer adered Schichtkomponente ermittelt. Die galvanostatische kathodische Reduktion der Deckschicht ftihrte zu weiteren Informationen uber die Existenz einzelner Schichtkomponenten. Auf der Basis dieser Untersuchungen wird ein Modell iiber die qualitative Zusammensetzung der in Permanganatlosungen auf Eisen entstehenden Passivschicht vorgeschlagen.By means of potential measurements on iron electrodes which was passivated by permanganate, and by application of the radiotracer technique the conditions of layer formation could been optimized. From stabil formed layer electrodes the electrode reaction and by registration of the drift of pH value during the immersion in unbuffered electrolyte solutions the isoelectric range of their outside layer component was determined. The galvanostatic cathodic reduction of the layer additional informations about the existence of several layer components was obtained. On the basis of this experiments a model to the qualitative Composition of passive layer which formed on iron in permanganate solutions is suggested.1 Einleitung Funke und Humunn [l] stellten durch Ermittlung von Masseverlust-Zeit-Korrelationen fest, daB Eisen in einer lo-' molaren KMn04-Lijsung praktisch nicht korrodiert. Da das Mn(VI1) in schwachsauren waBrigen Medien vorzugsweise zum Mn(1V) reduziert wird, schluBfolgerten Murkovic und Puvlovic [2], daB Passivschichten, die auf Eisen unter Einwirkung von Permanganat gebildet wurden, auch Braunstein enthalten mussen. Auf der Basis thermodynamischer Betrachtungen postulierten sie im Bereich 3 I pH 5 6 eine Schichtfolge Fe/Fe304, y-Fe203, Mn02, wahrend bei pH > 6 auch Mn203 als zusatzliche Komponente euftreten soll. Cartledge [3, 41 fuhrt die Verminderung der Korrosionsrate des Eisens in Lijsungen mit XOZ--Anionen (Moo$-, CrOa-, TcO;, MnO;) auf einen elektrostatischen Effekt dieser Spezies an der Phasengrenze MetalVElektrolyt zuriick, erwahnt jedoch auch, daD sich die Eisenoberflache in lo-' molarer KMn04-Losung mit einer messingfarbenen Deckschicht uberzieht. Die Bildung dieser Deckschicht wurde von uns nachvollzogen und gefunden, d d sie bei Exposition in passivatorfreien waarigen Lijsungen eine bemerkenswerte hohe chemische Bestandigkeit besitzt. Das wiederum war uns AnlaB, ausfiihrlichere Untersuchungen zur Aufklarung ihrer Bildungsbedingungen, Struktur und Zusammensetzung einzuleiten. Zunachst gelang der qualitative Nachweis der Existenz von Manganverbindungen in der Deckschicht [5] durch Auflosen derselben in HN03 und Oxydation der vorhandenen Mangan-* Doz. Dr. sc. nat. Georg Reinhard, Dip1.-Chem. Jorg Ziem und Dip1.-Chem. Chrktkti I m c h e r ,