Bei einer bestimmten Temperatur sei p₀ der Gleichgewichts-Sauerstoffpartialdruck, bei dem reines Cr und Cr₂O₃ koexistieren. Das Wievielfache von p₀ beträgt bei derselben Temperatur etwa der Gleichgewichts-Sauerstoffpartialdruck, bei dem eine Legierung mit der Cr-Aktivität 0,10 und reines Cr₂O₃ koexistieren? Die Reaktion sei 4/3 Cr + O₂ → 2/3 Cr₂O₃.

Lösung: B. Etwa das 22-Fache

Im Gleichgewicht gilt ΔG° = −RT ln K mit K = a(Cr₂O₃)^(2/3) ÷ (a(Cr)^(4/3) × pO₂). Bei gleicher Temperatur sind ΔG° und K gleich, und mit a(Cr₂O₃) = 1 ist a(Cr)^(4/3) × pO₂ konstant. Daher ist pO₂ = p₀ × 0,10^(−4/3) ≈ 21,5 p₀, also etwa das 22-Fache. Cr in der Legierung wird entsprechend der gesunkenen Aktivität schwerer oxidiert und benötigt einen höheren Sauerstoffpartialdruck. Etwa das 10-Fache ergibt sich, wenn der Koeffizient 4/3 von Cr als 1 genommen wird, etwa das 100-Fache mit dem Koeffizienten 2. Auf diese Weise lässt sich aus den Aktivitäten der Legierungselemente und dem Sauerstoffpartialdruck beurteilen, welches Element an der Oberfläche nichtrostender Stähle selektiv oxidiert wird.