unedel
Englisch: unnoble
Von einem Metall, am unteren Ende der elektrochemischen Spannungsreihe stehend, das heißt leicht oxidierend.
unedel: ein Metall, das schnell rostet und Elektronen abgibt
In der Metallurgie ist ein unedles Metall eines, das sich am reaktiven Ende der elektrochemischen Spannungsreihe befindet, was bedeutet, dass es leicht oxidiert und Elektronen in elektrochemischen Reaktionen abgibt. Eisen, Zink, Aluminium und Magnesium sind alle unedle Metalle. Sie korrodieren, wenn sie Feuchtigkeit und Sauerstoff ausgesetzt sind, weil ihre Atome von Natur aus dazu neigen, Elektronen abzugeben und Ionen zu bilden. Dies ist das entgegengesetzte Verhalten von edlen Metallen wie Gold, Silber und Platin, die Korrosion widerstehen und ihren metallischen Zustand beibehalten.
Der Begriff folgt direkt aus dem elektrochemischen Potential, gemessen in Volt gegen die Standardwasserstoffelektrode. Zink liegt bei etwa -0,76 V, Eisen bei etwa -0,44 V und Aluminium bei etwa -1,66 V. Jedes Metall mit einem negativen Standardreduktionspotential ist unedel: Es wird in einer galvanischen Zelle bevorzugt Elektronen abgeben. Dies macht unedle Metalle als Opferanoden in kathodischen Schutzsystemen nützlich, wo sie korrodieren, anstatt eine wertvollere Struktur zu schützen.
Praktische Folgen für Fertigung und Konstruktion
Unedle Metalle sind billig und reichlich vorhanden, weshalb Stahl den Hochbau dominiert. Aber ihre Reaktivität erzeugt echte Kosten: Korrosion, Rostbefall, Anstrichsysteme, Feuerverzinkung und Wartung. Wenn zwei verschiedene Metalle in Gegenwart eines Elektrolyten (Salzwasser, Regenwasser, Porenwasser im Beton) in Kontakt kommen, wird das unedle Metall zur Anode und korrodiert bevorzugt. Diese galvanische Korrosion ist der Grund, warum Verbindungselemente und Bewehrungsstäbe sorgfältig spezifiziert werden müssen, um unverträgliche Paarungen zu vermeiden.
Legieren kann das elektrochemische Verhalten eines Metalls verschieben. Edelstahl enthält Chrom, das Eisen unter normalen Bedingungen passiviert und es näher in den edlen Bereich rückt, allerdings nicht wirklich in diesen Bereich. Umgekehrt erzeugt das Hinzufügen von Zink zu Eisen Messing und Bronze, die je nach Legierungszusammensetzung ihre eigenen elektrochemischen Positionen haben.
Die Namensgebung spiegelt Chemie und Geschichte wider: Edle Metalle wurden edel genannt, weil sie chemischen Angriffen widerstanden und ihre Würde bewahrten; unedle Metalle verhalten sich umgekehrt. In der Ingenieurfachpraxis ist die Unterscheidung viel wichtiger als die Semantik. Zu wissen, welches Metall in einer bestimmten Baugruppe unedel ist, bestimmt, wie schnell es ausfällt, welche Oberflächenbehandlung es benötigt und ob kathodischer Schutz möglich ist.