Schülerversuch; 20 min.

Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.

Geräte
Reagenzgläser mit Gummistopfen, Becherglas (100 ml), Reagenzglas mit durchbohrtem Stopfen (Bohrung passend zu einem dünnen Glasrohr), Stativmaterial.

Chemikalien und Material
Eisenwolle (fettfrei), Billig-Eisennägel, Natriumchlorid, Soda (Xi), Natriumsulfat, Salzsäure (w = 5 %) (C), Natronlauge (w = 5 %) (C).

Durchführung

1 Was die Bedingungen für das Rosten sind
Gib in vier Reagenzgläser etwas Eisenwolle und verfahre mit den Gläsern wie folgt:

Glas 1:	Bedecke die Eisenwolle mit Paraffinöl und verschließe das Glas.
Glas 2:	Lasse die Eisenwolle trocken und offen stehen.
Glas 3:	Benetze die Eisenwolle mit Leitungswasser und gib soviel hinzu, dass ein Teil der Eisenwolle herausragt. Lasse das Glas offen stehen.

Wie sehen die Proben nach einer Stunde und nach einigen Tagen aus? (Bei Glas 4 musst du ab und zu neues Wasser nachfüllen.)

Ergebnis
Nur in Glas 4 beobachtet man deutliche Rostbildung.

2 Was das Rosten fördert
In 6 Gläser werden saubere, entfettete Billig-Eisennägel gestellt. Gib von den Lösungen soviel hinzu, dass die Eisennägel etwas herausragen. Lasse die Gläser offen stehen.

Glas 1: Zugabe von destilliertem Wasser (dient zum Vergleich).
Glas 2: Zugabe von Kochsalzlösung (w = 5 %).
Glas 3: Zugabe von Natriumsulfatlösung (w = 5 %).
Glas 4: Zugabe von Sodalösung (w = 5 %).
Glas 5: Zugabe von Salzsäure (w = 1 %).
Glas 6: Zugabe von Natronlauge (w = 1 %).

Wie sehen die Proben nach einer Stunde und nach einigen Tagen aus? (Ab und zu musst du Wasser und Lösungen nachfüllen.)

Ergebnis
Die Proben mit neutralen Salzen wie Natriumsulfat und Natriumchlorid rosten rasch, die mit destilliertem Wasser sehr langsam. Mit Säure beobachtet man die Zersetzung der Eisennägel unter Wasserstoffbildung. In den alkalischen Lösungen (Soda, Natronlauge) bleibt der Eisennagel wochenlang blank und ohne Rostansatz. Der Grund hierfür ist die Bildung von schützenden Oxid/Hydroxid-Überzügen (Passivierung). In sauren Lösungen wird der Aufbau dieser Schicht verhindert.

3 Rosten geht sehr schnell
Gib in ein Reagenzglas Eisenwolle und befeuchte sie mit Kochsalzlösung (w = 5 %). Verschließe es mit einem durchbohrten Stopfen, durch das ein Glasrohr ragt. Kippe das Glas und hänge es umgekehrt so auf, dass das Glasrohr in ein Becherglas mit Wasser taucht.

Ergebnis
Schon nach wenigen Minuten steigt das Wasser in die Kapillare. Nach einer halben Stunde erkennst du die ersten Roststellen an der Eisenwolle.

Hintergründe zum Experiment