Die Edelmetalle, die die Espressomaschine vor Korrosion und Kalk bewahren dank ihrer Passivierung

Jeder, der eine Kaffeemaschine besitzt kennt den Unterschied zwischen einer gut gepflegten Maschine ohne Rost und Kalkablagerungen und einer verschmutzten Maschine voller Verkrustungen, und falls er es nicht alleine bemerkt haben sollte, so spricht doch der Gesichtsausdruck der Kunden beim ersten Schluck Bände.

Im Inneren der Maschine sind Korrosion und Kalkbildungen natürliche und irreversible elektrochemische Prozesse langsamen und kontinuierlichen Verschleißes des Metalles verursacht durch das Wasser mit darauf folgender Verschlechterung der physischen Eigenschaften der verschiedenen Komponenten und somit einer beschleunigten Abnutzung der Maschine und einen nicht sehr angenehmen Ergebnis in der Tasse.

Die elektrolytische Korrosion ist ein Prozess hervorgerufen durch eine Reaktion von Oxydation (in der Anode) und von Reduktion (in der Kathode): ein Metall oder eine Legierung mit einem niedrigen Karbongehalt ist tendenziell elektrochemisch aktiv, und ist somit eine positive Elektrode, die im Bereich der Reaktion reagiert (Wasser ist ein optimaler Ionenleiter); die Eisenkationenverlassen ihren Platz, wenn sie sich oxidieren, um sich im Raum zu verteilen, wohingegen die übrigen Elektronen in der Struktur sich in den kathodischen Breich bewegen, wodurch sich Sauerstoffionen bilden können und somit den kathodischen Bereich (das Wasser) alkalisch wird.

Von hier 2 verschiedene Reaktionsarten, je nach Härte des Wassers (berechnet auf der Grundlage der Konzentration von Kalziumsalzen, Magnesium und gelöste Mineralsalze) in dem das Metall eingetaucht ist:

-  Hoher Härtegrad: die hohe Anzahl an Mineralien im Wasser erleichtert den Prozess durch den die Sauerstoffionen, im Kontakt mit Eisenionen, eine eisenhaltige Wasserverbindung bilden, die ihrerseits mit dem Sauerstoff in Verbindung treten wodurch eine Oxidierungsprozess in Gang gesetzt wird und dabei das entsteht was gemeinhin als Rost genannt wird (was nichts anderes ist alse ine Zustandsänderung des Eisens ist, von fest zu Pulver), der sich schlecht löslich auf dem Metall absetzt.

-  Niedriger Härtegrad: wenn das entmineralisierte Wasser (nimmt einen “neutralen” Status ein) mit den Eisenionen in Kontakt kommt, die sich von der Anode aus verteilen,neigt es dazu das eigene Säureniveau zu erhöhen, und wenn das eisenhaltige Material oxydierte Bereiche aufweist, greift das Wasser die Oxydschicht an und löst es auf. Das gelöste Oxyd führt zur ersten Bildung von Kalk. Man muss natürlich berücksichtigen, dass man normalerweise nicht in einem isolierten Raum arbeitet und dass sich der in der Luft befindende Sauerstoff und Kohlenstoff leicht im Wasser lösen und die Rostbildung begünstigen.

Das Wasser im Eingang der Maschine muss daher den korrekten Härtegrad besitzen um Rost oder Kalk zu vermeiden: ein zu hartes Wasser führt zur Bildung von Rost wohingegen ein Wasser mit weniger gelösten Salzen (und somit mit einer geringeren Anzahl freier Ladungen) neigt das Wasser dazu den Korrosionsprozess zu verlangsamen, gleichzeitig wird jedoch die Bildung von Kalk beschleunigt.

Die gängisten Systeme um die Qualität des Wassers zu regulieren sind Entkalker und Umkehrosmose.

Für diejenigen, die Probleme haben die Wasserqualität im Eingang zu regulieren, ist es ratsam die Komponenten der Kaffeemaschinen aus Eisenlegierungen, die arm an Karbon sind auszutauschen durch Komponenten, die aus edlen Metallen und Legierungen wie Edelstahl, Kupfer, Aluminium oder Messing hergestellt wurden.

Diese Legierungen, und im Besonderen der rotfreie Edelstahl, zeichnen sich durch eine elektrochemische Passivierung aus. Die schütztende Aktion der Passivierung, ein Prozess, der zur Bildung eines Films von durchgehenden und der Oberfläche anhaftenden Oxyden führt (von wenigen Mikron), verhindert den anodischen Prozess , so dass der Geschwindigkeit der Korrosion komplett unberücksichtigt bleiben kann.

Wer jedoch auf drastischere Weise vorgehen möchte oder wer einer wertvollen antiken Maschine neues Leben einhauchen möchte, kann von spezialisierten Firmen die Oxydschicht oder andere

Kontamierer abtragen lassen, wobei die oberflächlichen Schichten des Metalls entfernt werden durch ein chemisches oder elektrolytisches Verfahren durch Säure – oder Alkalilösungen, das sogenannte Abbeizen.  Dieser Prozess wird zur industriellen Bearbeitungen von Kupfer, Messing und Stahlmit einem niedrigen karbongehalt benutzt um die Oberfläche porös werden zu lassen und um somit mit den anderen Behandlungen weiterzumachen.