{"id":2866,"date":"2020-10-29T17:10:50","date_gmt":"2020-10-29T16:10:50","guid":{"rendered":"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/?p=2866"},"modified":"2025-01-13T11:03:24","modified_gmt":"2025-01-13T10:03:24","slug":"chromat-eigenschaften-verwendung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/chromat-eigenschaften-verwendung\/","title":{"rendered":"Was ist Chromat und wo wird es verwendet?"},"content":{"rendered":"

Chromate sind Salze der Chroms\u00e4ure. Sie spielen bei zwei unterschiedlichen Verfahren der <\/strong>Oberfl\u00e4chenbehandlung<\/strong><\/a> eine Rolle: Beim Chromatieren entsteht auf der Werkstoffoberfl\u00e4che durch die Einwirkung dieser S\u00e4ure oder ihrer Salze eine Chromatschicht. Beim Verchromen wird durch die Wirkung von elektrischem Strom aus aufgel\u00f6sten Chromaten (Chromelektrolyten) auf der Werkstoffoberfl\u00e4che Chrom abgeschieden. Beides hat sich in der Vergangenheit beim <\/strong>Verschlei\u00df- und Korrosionsschutz<\/strong><\/a> bew\u00e4hrt. Allerdings sind Chroms\u00e4ure und ihre wasserl\u00f6slichen Salze giftig und krebserregend. Deshalb ist der gewerbliche Umgang mit diesen Stoffen heute bis auf wenige Ausnahmen verboten. Wo m\u00f6glich, setzt man deswegen <\/strong>chromatfreie Konversionsverfahren<\/strong><\/a> ein.<\/strong><\/p>\n

Ein \u00dcberblick: Chrom – Chrom(III) – Chrom(VI) – Chroms\u00e4ure – Chromate – Chromsalze<\/h2>\n

Aus den Webseiten, die von Suchmaschinen angeboten werden, geht selten genau hervor, was sich hinter diesen Begriffen versteckt. Deshalb soll hier etwas Klarheit geschaffen werden.<\/p>\n

Chrom<\/h3>\n

Chrom ist ein korrosionsbest\u00e4ndiges, hartes, silbergraues Metall. Chemisch gesehen geh\u00f6rt es zu den \u00dcbergangsmetallen. Es geht in Abh\u00e4ngigkeit von den Reaktionsbedingungen mit einem anderen Stoff unterschiedliche Verbindungen ein. Zum Beispiel kann es mit Sauerstoff die Oxide CrO, Cr2O3, und CrO3 bilden.<\/p>\n

Wertigkeit von chemischen Elementen<\/h3>\n

In der Chemie ordnet man den Elementen in jeder chemischen Verbindung eine Wertigkeit zu. Sie ist positiv oder negativ und bestimmt das Mengenverh\u00e4ltnis, in dem sich die chemischen Elemente miteinander verbinden. Sauerstoff ist immer zweiwertig (2-). Chrom ist in den oben genannten Oxiden zweiwertig (2+), dreiwertig (3+) bzw. sechswertig (6+). Die Summe der Wertigkeiten aller Bestandteile einer chemischen Verbindung ist Null.<\/p>\n

\"Chromrohr
\u00a9 enterphoto \u2013 stock.adobe.com<\/figcaption><\/figure>\n

Chrom(III) und Chrom(VI)<\/h3>\n

Aus diesem Zusammenhang resultieren die Bezeichnungen Chrom(III) f\u00fcr dreiwertiges und Chrom(VI) f\u00fcr sechswertiges Chrom. Bedeutung hat das nur in den jeweiligen chemischen Verbindungen. Von der Wertigkeit h\u00e4ngt ab, wie sich die Stoffe verhalten. Die sechswertigen Chromverbindungen sind im aufgel\u00f6sten Zustand sehr giftig und krebserregend. Die dreiwertigen Chromverbindungen sind sehr stabil und deutlich ungef\u00e4hrlicher. Zweiwertige Chromverbindungen sind instabil und wandeln sich schnell in andere Stoffe um.<\/p>\n

Chroms\u00e4ure, Chromate und andere Chromsalze<\/h3>\n

Chroms\u00e4ure hat die chemische Formel H2CrO4. Im Prinzip handelt es sich dabei um in Wasser aufgel\u00f6stes Chromtrioxid (CrO3). Kommt die L\u00f6sung mit Metallen in Ber\u00fchrung, bilden sich Chromate.<\/p>\n

Chromatieren<\/h2>\n

Gemische aus Chroms\u00e4ure und Hilfsstoffen bilden Chromatsysteme. Sie reagieren mit Metallen zu stabilen komplexen Chromat-Verbindungen. Dieser Vorgang wird in der Oberfl\u00e4chenbehandlung f\u00fcr die Chromatierung von Metalloberfl\u00e4chen genutzt. Das Material an der Werkstoffoberfl\u00e4che wandelt sich in eine festhaftende, korrosionsbest\u00e4ndige d\u00fcnne Schicht um. Die Umwandlung gibt den Begriffen Konversionsverfahren und Konversionsschicht ihre Namen. Mehr zu diesen Verfahren enth\u00e4lt unser Beitrag Konversionsverfahren im \u00dcberblick<\/a>.<\/p>\n

Verchromen<\/h2>\n

Chrom bildet mit anorganischen S\u00e4uren Salze, in denen es in der Regel dreiwertig vorliegt. Zum Beispiel bilden sich mit Salzs\u00e4ure Chloride und mit Schwefels\u00e4ure Sulfate. Werden diese Verbindungen oder Chromate in Wasser aufgel\u00f6st, entstehen Elektrolyte. Derartige L\u00f6sungen sind die Grundlage f\u00fcr die galvanische Beschichtung, bei der elektrischer Strom aufgel\u00f6stes Material zu den Oberfl\u00e4chen transportiert. Dort lagert es sich als metallische Schicht ab.<\/p>\n

Zu diesen Verfahren geh\u00f6rt das Verchromen. Wenn in den Elektrolyten Chromate und zus\u00e4tzliche Stoffe enthalten sind, die den Prozess unterst\u00fctzen, liegen Chromatsysteme vor.<\/p>\n

Einsatzgebiete f\u00fcr das Chromatieren<\/h2>\n

Haupteinsatzgebiet f\u00fcr das Chromatieren ist der Korrosionsschutz f\u00fcr Bauteile aus Aluminium, Zink und verzinktem Stahl im Rahmen der Oberfl\u00e4chenbehandlung. Au\u00dferdem lassen sich auf Magnesium, Kupfer, Silber und Cadmium Chromatschichten erzeugen. Neben dem Schutz vor Korrosion bieten die Schichten einen hervorragenden Haftgrund f\u00fcr eine nachfolgende Lackierung. Die erzeugten Schichten sind in der Regel gelblich. Daraus resultiert die h\u00e4ufig verwendete Bezeichnung Gelbchromatieren.<\/p>\n

\"oberflaechenvorbehandlung-passivierung-chromat\"<\/a><\/p>\n

Verwendungsverbot von Chrom(VI)<\/h2>\n

Es gibt nur noch wenige Bereiche, in denen Chromatsysteme f\u00fcr die Oberfl\u00e4chenbehandlung eingesetzt werden d\u00fcrfen, weil Chroms\u00e4ure und Chromate zu den Stoffen geh\u00f6ren, die in der REACH-Verordnung (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals‘ Verordnung (EG) Nr. 1907\/2006) als besonders besorgniserregend eingestuft sind.<\/p>\n

Ausnahmen f\u00fcr das Verwendungsverbot von Chrom(VI)<\/h2>\n

Bei besonderen Anforderungen an den Korrosionsschutz, die nur auf diesem Weg erf\u00fcllt werden k\u00f6nnen, ist die Oberfl\u00e4chenbehandlung durch Chromatieren zugelassen. Das trifft zum Beispiel auf den Flugzeugbau und die Herstellung von chemisch stark beanspruchten Schrauben oder \u00e4hnlichen Befestigungsmitteln zu.<\/p>\n

Chromatfreie Systeme<\/h2>\n

Als Ersatz f\u00fcr Chromate bietet sich in vielen F\u00e4llen die Verwendung von Chrom(III)-Salzen auf der Basis von Phosphors\u00e4ure an. Ihr Einsatz wird h\u00e4ufig als Gr\u00fcnchromatierung bezeichnet, weil er gr\u00fcnliche bis olivgr\u00fcne Schichten erzeugt und nach dem gleichen Grundprinzip abl\u00e4uft, wie die Chromatierung. Weitere chromatfreie Verfahren basieren auf alternativen Chrom(III)-Salzen. Kluthe hat die Produkte DECORRDAL ZN 320 und DECORRDAL AL 325 auf Basis dieser alternativen Chrom(III)-Salze entwickelt. Auf Zink bzw. Aluminium bewirken sie sowohl beim Blankkorrosionsschutz als auch als Untergrund f\u00fcr die Lackierung \u00e4hnlich gute Eigenschaften wie Chromatsysteme.<\/p>\n

\"chromatfreie-technologie\"<\/a><\/p>\n

Chromfreie Systeme<\/h2>\n

Soll die Konversionsschicht als Haftgrund f\u00fcr die Nass- oder Pulverlackierung dienen, kann bei der Oberfl\u00e4chenbehandlung ganz auf den Einsatz von Chromverbindungen verzichtet werden. Zum Beispiel haben die auf Basis von Zirkon, Titan und Polymeren arbeitenden Systeme DECORRDAL AL 230 A und DECORRDAL AL 240 A von Kluthe umfangreiche Tests zur Lackhaftung und zum Korrosionsschutz erfolgreich bestanden.<\/p>\n

\n

Diese Produkte von Kluthe sind f\u00fcr den Einsatz in GSB- und Qualicoat-zertifizierten Unternehmen der Oberfl\u00e4chenbehandlung f\u00fcr die anschlie\u00dfende Pulverbeschichtung zugelassen.<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n

Einsatzgebiete f\u00fcr das Verchromen<\/h2>\n

Auch f\u00fcr die Galvaniseure ist das Verbot von Chrom(VI) eine Herausforderung, an der intensiv gearbeitet wird. Die Beschichtung mit Chrom dient vor allem dem Verschlei\u00df- und Korrosionsschutz. Das harte Chrom h\u00e4lt den mechanischen Bedingungen stand, denen zum Beispiel Druckzylinder, Kolbenstangen oder Sto\u00dfd\u00e4mpfer im Betrieb ausgesetzt sind. Au\u00dferdem h\u00e4lt die Schicht Sauerstoff vom Grundmaterial fern.<\/p>\n

Er ist der Ausl\u00f6ser f\u00fcr die Oxidation, die den Korrosionserscheinungen zugrunde liegt. Wirksam wird der Schutz, wenn die Oberfl\u00e4chen zuvor vernickelt oder verkupfert werden. Weitere Einsatzgebiete sind das Glanzverchromen zu Dekorzwecken und das Schwarzverchromen, das tiefschwarze, leitf\u00e4hige Schichten liefert.<\/p>\n

\"motorrad-nahaufnahme-chrom-chromat\"
\u00a9 Sergey \u2013 stock.adobe.com<\/figcaption><\/figure>\n

Als Ausweichvariante f\u00fcr Chrom(VI)-Verbindungen sind Elektrolyte auf der Basis von Chrom(III)-Sulfat im Einsatz. Um daraus Chromschichten mit den gleichen Eigenschaften abzuscheiden, sind zahlreiche Hilfsstoffe erforderlich, die die Nebenwirkungen unterdr\u00fccken. Die Optimierung chromatfreier Systeme f\u00fcr die Galvanisierung bietet noch viel Raum f\u00fcr Forschungsarbeiten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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