Zink

Zink ist ein bläulich-weißes, unedles Metall. Unedel bedeutet, dass es leicht korrodiert, also „rostet“. Anders als zum Beispiel Eisen, das so lange mit Sauerstoff reagiert, bis es komplett durchgerostet ist, bildet sich bei Zink an der Oberfläche eine Schicht aus quasi „Zinkrost“, der das restliche Metall vor weiterer Korrosion schützt. Diese Schicht besteht aus Zinkoxid und Zinkcarbonat und hat die Summenformel Zn₅(OH)₆(CO₃)₂. Sie ist so witterungsbeständig, dass man Zink deswegen im Rostschutz einsetzt, zum Beispiel beim Verzinken von Eisen. Zink gehört zu den Übergangsmetallen, hat wegen seiner abgeschlossenen d-Schale aber eher die Eigenschaften von Erdalkalimetallen (Elemente der 2. Hauptgruppe, wie Beryllium oder Magnesium). Feines, nicht stabilisiertes Zinkpulver kann sich an der Luft oder bei Kontakt mit Wasser spontan entzünden, man spricht deshalb von einem pyrophoren Feststoff.

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Rund 50% der weltweiten Zinkproduktion werden für den Korrosionsschutz eingesetzt. Dafür stehen zwei Verfahren zur Verfügung: Feuerverzinken und galvanische Prozesse. Beim Feuerverzinken werden Stahlteile in eine flüssige Zinkschmelze getaucht. Dieses Verfahren hat sich in der Autoindustrie durchgesetzt. Dazu werden die Karosserien als Ganzes durch ein 450 °C heißes Zink-Bad gezogen, danach rotiert und so rundum vor Rost geschützt. Insgesamt hat Verzinken die automobile Landkarte nachhaltig verändert. Die Alternative zur Feuerverzinkung ist das galvanischen Verzinken. Dabei wird mithilfe von elektrischen Strömen Zink auf Stahlteile abgeschieden. Die so entstehenden Schichtdicken sind aber dünner als beim Feuerverzinken. Sie eignen sich deshalb nur für Stahloberflächen mit einer geringeren Korrosionsbelastung. Ein Beispiel ist für den Einsatz in Innenräumen. Zink schützt Eisen bzw. Stahl gleich doppelt. Einerseits bildet die Zinkschicht eine abschirmende, bläulich schimmernde Oberfläche aus Zinkoxid und Zinkcarbonat, welche den Oxidationsprozess tieferer Schichten hemmt. Darüber hinaus bilden Zink und Eisen ein sogenanntes Lokalelement. Zink ist chemisch gesehen unedler und gibt deshalb als sogenannte Opferanode Elektronen ab, während das edlere Element erhalten bleibt. Eine Verzinkung minimiert die Instandhaltungskosten von Metall- und Stahlkonstruktionen. Wie hoch diese Kosten ausfallen können, zeigt das Beispiel des Eiffelturms. Weil Gustave Eiffel sich mit den damals modernen Stahl-Legierungen nicht auskannte, verwendete er das ihm vertraute Eisen für die Konstruktion des Pariser Wahrzeichens. Die finanziellen Folgen wirken bis heute nach: Der Eiffelturm muss regelmäßig alle sieben Jahre mit jeweils 60 Tonnen Farbe vor Rost geschützt werden. Dazu brauchen 25 Lackierer rund 18 Monate, die Kosten betragen jeweils drei Millionen Euro. (Passendes, mögliches Beispiel. Musst du sagen ob du es gut und relevant findest, dass zu erwähnen.)