Gourt Home::Gourt :: Kalziumcarbonat
| Strukturformel | |
|---|---|
| {Ca2+}1{Carbonat.PNG}1 | |
| Allgemeines | |
| Name | Calciumcarbonat |
| Andere Namen | Kalziumkarbonat, Kalk |
| Summenformel | CaCO3 |
| CAS-Nummer | 471-34-1 |
| Kurzbeschreibung | weißer Feststoff |
| Eigenschaften | |
| Molmasse | 100,09 g/mol |
| Aggregatzustand | fest |
| Dichte | 2,93 g/cm³ |
| Schmelzpunkt | 825 °C (Zersetzung) |
| Siedepunkt | -- |
| Dampfdruck | ? Pa (x °C) |
| Löslichkeit | Gut löslich in Säuren, völlig unlöslich in unpolaren organischen Lösungsmitteln, nahezu unlöslich in Wasser (0,014 g/L bei 20 °C) |
| Sicherheitshinweise | |
| Gefahrensymbole | |
| ? | |
| R- und S-Sätze | R: - |
| MAK | nicht festgelegt |
| LD50 (Ratte) | 6450 mg/kg |
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |
Calciumcarbonat (veraltet und nicht-fachlich auch: Kalziumcarbonat) ist eine chemische Verbindung mit der chemischen Formel CaCO3. Es ist ein Calcium-Salz der Kohlensäure (Carbonat) und besteht im festen Zustand aus einem Ionengitter mit Ca2+-Ionen und CO32--Ionen im Verhältnis 1:1.
Calciumcarbonat ist auf der Erde weit verbreitet. Es kommt in der Form der Minerale Calcit und Aragonit, aber auch in Knochen und Zähnen sowie im Außenskelett von Krebstieren, Korallen, Muscheln, Schnecken und Einzellern vor. Eine weitere Modifikation des CaCO3 ist das Mineral Vaterit, welcher besonders aus übersättigten Lösungen in Form mikroskopisch kleiner Kristalle ausfällt.
Das Gestein Kalkstein besteht aus Calciumcarbonat, aber selten rein, fast immer ist er zu einem wechselnden Anteil dolomitisiert, d. h. er ist zum Teil ein Mischcarbonat von Calcium und Magnesium.
Calciumcarbonat selbst ist in reinem Wasser kaum löslich. Die Verwitterung des Kalkgesteins erfolgt unter Bildung des leicht löslichen Calciumhydrogencarbonats Ca(HCO3)2, beschleunigt durch Säuren (Kohlensäure aus dem Kohlenstoffdioxid und Schwefelige Säure aus dem Schwefeldioxid der Luft).
Gebrannter Kalk
Ab einer Temperatur von etwa 800 °C wird Kalkstein entsäuert, das heißt CO2 wird ausgetrieben, und es entsteht gebrannter Kalk (Kalkbrennen), chemisch Calciumoxid CaO (auch ungelöschter Kalk).
Weichbrannt entsteht bei Temperaturen von 900-1000 °C, Hartbrannt bei bis zu 1400 °C. Letzterer enthält weniger Poren sowie eine geringere spezifische Oberfläche. Dadurch reagiert er langsamer mit Wasser.
Gelöschter Kalk
Wird Gebrannter Kalk mit Wasser versetzt, entsteht unter Volumenvergrößerung und starker Wärmeentwicklung gelöschter Kalk, chemisch Calciumhydroxid Ca(OH)2, das zum Kalken von Wänden und als Zusatz zu Kalkmörtel verwendet wird. An der Luft bindet gelöschter Kalk mit Hilfe von Kohlenstoffdioxid wieder zu Calciumcarbonat ab, womit sich der Kreislauf schließt.
Gebrannter (ungelöschter) Kalk (Calciumoxid) und gelöschter Kalk (Calciumhydroxid) sind stark ätzend, Kontakt mit den Augen kann zur Erblindung führen! Gewöhnlicher Kalk ist dagegen harmlos.
Die ätzende Wirkung ist der Grund, warum früher gelöschter Kalk zum Desinfizieren von Ställen (das Kalken der Ställe) benutzt wurde. Die Decken und Wände wurden dazu mit gelöschtem Kalk gestrichen, der auf Grund seiner stark alkalischen Natur desinfizierend wirkt. Nach dem Aushärten dieser Kalkschichten ist der Wandbelag für Mensch und Vieh unschädlich.
Was ist natürliches Calciumcarbonat?
Calciumcarbonat ist eine einfache chemische Verbindung mit der Summenformel CaCO3. In der Natur bilden Minerale dieser Verbindung (Calcit und Aragonit) drei verschiedene Calciumcarbonat-Gesteine, die zwar chemisch identisch sind, sich aber sonst in mancherlei Hinsicht unterscheiden.
Kreide ist ein feines, mikrokristallines Sedimentgestein, das durch Ablagerung von gefälltem Kalzit (siehe Kalkstein) sowie der Schalen von fossilen Kleinlebewesen wie Coccolithen der Coccolithophoriden und Schalen der Kammerlinge (Foraminifera) entstanden ist. Kreide tritt an zahlreichen Standorten entlang des europäischen Kreidegürtels zutage, von Großbritannien über Frankreich bis hin zur Insel Rügen in Norddeutschland, und wird stellenweise auch abgebaut. Seekreide am Grund von Seen oder in verlandeten Seebecken besteht fast vollständig aus gefälltem Kalzit.
Kalkstein ist ebenfalls biogen, aber stärker verfestigt als Kreide. Er ist entweder direkt oder indirekt durch Lebewesen gebildet. Direkt wurde und wird er durch Schnecken, Muscheln, gesteinsbildende Korallen und Schwämme gebildet, die Kalziumcarbonat zum Aufbau von Außen- oder Innenskeletten abscheiden. Indirekt wird er dadurch gebildet, dass Lebewesen, vor allem phototrophe, CO2 assimilieren und so das Milieu alkalisieren, was zur Ausfällung von Kalziumcarbonat führt. Die Größe der Carbonatkristalle liegt zwischen derjenigen von Kreide und Marmor. Große Kalkstein-Vorkommen befinden sich im französischen Orgon sowie in Burgberg (Deutschland). Kalkgesteine finden sich auch auf der Schwäbischen und Fränkischen Alb, sowie in den Kalkalpen.
Marmor ist ein grobkristallines, metamorphes Gestein, das entsteht, wenn Kreide oder Kalkstein unter dem Einfluss hoher Temperaturen und Drücke umkristallisiert werden. Große Marmor-Vorkommen finden sich in Nordamerika und in Europa beispielsweise in Österreich, Norwegen oder im italienischen Carrara, der Heimat des reinweißen "Statuario", aus dem Michelangelo seine Skulpturen schuf.
Obgleich mehr als fünf Prozent der Erdkruste aus Calciumcarbonat-Gesteinen besteht, sind nur wenige Lagerstätten für die Gewinnung von Füllstoffen geeignet. Reinheit, Weißgrad, Mächtigkeit und Homogenität sind nur einige der Parameter, die Geologen bei der Prospektion von Calciumcarbonat-Vorkommen in aller Welt erfassen.
Calciumcarbonat (Kreide) als Weißpigment
Das natürliche Weißpigment wurde je nach Herkunft unterschiedlich benannt: Bergkreide, Champagnerkreide, Grundkreide, Kölner Kreide, Rügener Kreide, Schwedische Kreide, Wiener Weiß. Nach der Zusammensetzung kann zwischen Marmormehl oder Mineralweiß unterschieden werden.
Kreide wurde schon seit dem Altertum als Verschnittmittel und als Weißpigment eingesetzt. Kreide findet sich vor allem in den leimgebundenen Grundierungen der Tafelmalerei. Sie sind am häufigsten im Norden Europas verwendet worden, während im südlichen mediterranem Raum eher Gipsgrundierungen zum Einsatz kamen. Meist handelt es sich nicht um reine Kreidegründe, sondern um Mischungen mit Bleiweiß oder Zinkweiß.
Siehe auch
Uhličitan vápenatý | Calcium carbonate | Carbonato cálcico | Carbonate de calcium | 炭酸カルシウム | Calciumcarbonaat | Kalciumkarbonat | 碳酸鈣 | Calciumcarbonat | Карбонат кальция
"Kalziumcarbonat"