Korrosion von archäologischen Metallobjekten

Die Aufgabe:
Archäologen und Restauratoren haben festgestellt, dass in den letzten Jahrzehnten die Erhaltungszustände von Metallen sich deutlich verschlechtert haben. Ein Grund dafür könnte der Einsatz von Kunstdünger sein. In einem Projekt des FB VI / physische Geographie der Universität Trier soll nun der Korrosionsverlauf, an im Boden liegenden Metall, unter Einfluss von verschieden starkem Einsatz von Kunstdünger, aufgezeichnet werden.

Die Messeinrichtung:
Die Messeinrichtung ist so aufgebaut, dass auf drei Feldern - ungedüngt, normal gedüngt und intensiv gedüngt - in zwei Bodentiefen - 40 cm und 80 cm - je eine Sensoreinheit im Boden vergraben ist. Eine Sensoreinheit besteht aus je einer Eisenelektrode, einer Metall-Einstabmesskette als Bezugspotential und einer Platinelektrode. Zwischen der Metall-Einstabmesskette und der Eisenelektrode entsteht ein Redoxpotential. Genauso entsteht ein Redoxpotential zwischen der Metall-Einstabmesskette und der Platinelektrode. Da Platin nicht korrodiert ist das Redoxpotential zwischen Metall-Einstabmesskette und Platin ein Mass für die momentane Leitfähigkeit des Bodens. Zur gleichen Zeit ist das Redoxpotential zwischen Metall-Einstabmesskette und Eisen, unter Berücksichtigung der Leitfähigkeit des Bodens, ein Mass für die Korrosion an der Eisenelektrode. Wenn man jetzt die sechs verschiedenen Messstellen über einen längeren Zeitraum beobachtet, kann man den Einfluss des Kunstdünger auf die Eisenelektrode feststellen.Zu diesem Projekt entwickelte das Elektroniklabor die Sensoreinheiten, inklusive der speziell angefertigten Platinelektroden. Die Einheiten wurden für mehrere Jahre im Boden vergraben, und mußten deshalb absolut wasserdicht sein. Zudem wurde eine Messelektronik gebaut, die die sehr geringen Potentialdifferenzen aufzeichnen kann.