Oxidation

Definition – Was ist eine Oxidation?

Oxidation ist eine chemische Reaktion, bei der ein Stoff Elektronen an einen anderen Stoff abgibt, häufig an Sauerstoff. Bei Metallen führt dies zur Bildung von Oxiden auf der Oberfläche, die das Material verändern können.

Im Alltag kennt man Oxidschichten meist in Form von Rost bei Eisen oder der Grünfärbung von Kupfer. Oxidation tritt nicht nur natürlich auf, sondern kann auch bewusst als Schutz- oder Veredelungsverfahren genutzt werden. In der Metallbearbeitung spielt die Oxidation daher eine bedeutende Rolle, sowohl als zu vermeidender Effekt, als auch als gezielte Methode zur Oberflächenveredelung (Passivierung).

Welche Metalle oxidieren?

Viele Metalle reagieren, wenn sie mit Sauerstoff und oft auch mit Feuchtigkeit in Kontakt kommen. Die bekanntesten Beispiele sind:

• Eisen: Eisen und Stahl oxidieren schnell in Anwesenheit von Luft und Feuchtigkeit, was zur Bildung von Rost (Eisenoxid) führt. Rost ist porös und brüchig, was das Metall schwächt, wenn es nicht behandelt wird.
• Kupfer: Kupfer oxidiert zu Kupferoxid und bildet eine grünliche Patina, die das Metall vor weiterer Korrosion schützt. Diese Patina ist vor allem bei historischen Bauwerken und Denkmälern ein vertrauter Anblick.
• Aluminium: Aluminium oxidiert sehr schnell, doch die dabei entstehende Oxidschicht ist extrem dünn, fest und schützt das darunterliegende Metall vor weiterer Korrosion. Diese Eigenschaft macht Aluminium besonders korrosionsbeständig (Glossarbeitrag Korrosionsbeständigkeit verlinken).
• Zink: Zink bildet eine schützende Zinkoxid-Schicht, die das Metall ebenfalls vor Korrosion schützt. Deshalb wird Zink häufig zum Verzinken von Stahl verwendet, um diesen korrosionsbeständiger zu machen.

Gezieltes Oxidieren als Oberflächenbehandlung bei Metallen

Oxidation wird in der Metallbearbeitung oft gezielt als Oberflächenbehandlung eingesetzt, um Metalle zu schützen und ihre Lebensdauer zu verlängern.

Ein bekanntes Verfahren ist das Eloxieren, bei dem Aluminium elektrochemisch oxidiert wird, um eine dicke, harte Oxidschicht zu erzeugen. Diese Schicht schützt das Aluminium vor Korrosion und kann zusätzlich gefärbt werden, was das Eloxieren zu einer beliebten Methode für dekorative und funktionale Anwendungen macht.

Auch bei Metallen wie Kupfer und Bronze wird die Oxidation bewusst herbeigeführt, um eine Patina zu schaffen. Diese dünne Oxidschicht schützt das Metall vor Umwelteinflüssen und verleiht ihm gleichzeitig eine einzigartige optische Anmutung.