Benutzer:Supermartl/Baustelle2

Datei:Kalkkreislauf.png

Technischer Kalkkreislauf

Der Technische Kalkkreislauf beschreibt die technische Umwandlung des Naturstoffs Kalkstein. Chemisch gesehen wird dabei zuerst Calciumcarbonat, Hauptbestandteil des Kalsteins, stark erhitzt, dabei entweicht Wasser und es entsteht Calciumoxid, Branntkalk. Dieses versetzt man wiederum mit Wasser, daraufhin bildet sich Calciumhydroxid Löschkalk. Dieses reagiert durch Wasserabgabe und Kohlenstoffdioxidaufnahme wieder zurück zu Calciumcarbonat.

Kalkbrennen

Calciumcarbonat ist eine einfache chemische Verbindung mit der Summenformel CaCO₃. In der Natur findet sich dieses Mineral, neben Eier- und Muschelschalen, Kalkschwämmen und Korallen, vor allem als Kalkstein, der teils großflächig vorkommt. Typische Kalksteine sind Kreide, Marmor, Dachsteinkalk, Muschelkalk oder Travertin.

CaCO₃-Entsäuerung in der DTA

In einem Kalkofen findet, nach der Rohstoffgewinnung im Kalkwerk, der erste Umwandlungsschritt statt, das Kalkbrennen. Ab einer Temperatur von etwa 1000°C wird kalkiges Gestein entsäuert, das heißt Kohlenstoffdioxid CO₂ wird ausgetrieben, es entsteht Branntkalk, chemisch Calciumoxid CaO.

${\begin{matrix}CaCO_{3}\\\mathrm {Calciumcarbonat} \end{matrix}}\rightarrow {\begin{matrix}CaO\\\mathrm {Calciumoxid} \end{matrix}}+{\begin{matrix}CO_{2}\\\mathrm {Kohlenstoffdioxid} \end{matrix}}$

Gelöschter Kalk

Wird gebrannter Kalk mit Wasser versetzt, entsteht unter Volumenvergrößerung und starker Wärmeentwicklung gelöschter Kalk, chemisch Calciumhydroxid (Kalkhydrat) Ca(OH)₂, bei weiterer Wasserzugabe Sumpfkalk (Fettkalk) oder Kalkmilch. Alle diese Formen werden für Kalkfarbe (zum Kalken von Wänden) und als Bindemittel für Kalkmörtel verwendet.

${\begin{matrix}CaO\\\mathrm {Calciumoxid} \end{matrix}}+{\begin{matrix}H_{2}O\\\mathrm {Wasser} \end{matrix}}\rightarrow {\begin{matrix}Ca(OH)_{2}\\\mathrm {Calciumhydroxid} \end{matrix}}$

Gebrannter (ungelöschter) Kalk (Calciumoxid) und gelöschter Kalk (Calciumhydroxid) sind stark ätzend, Kontakt mit den Augen kann zur Erblindung führen! Abgebundener Kalk ist dagegen diesbezüglich harmlos.

Abbinden des Kalks

An der Luft bindet gelöschter Kalk mit Hilfe von Kohlenstoffdioxid wieder zu Calciumcarbonat ab, womit sich der Kreislauf schließt. Der Vorgang des Abbindens (Auskarbonatisieren) kann durch den geringen CO₂ Gehalt der Luft jahrelang dauern.

${\begin{matrix}Ca(OH)_{2}\\\mathrm {Calciumhydroxid} \end{matrix}}+{\begin{matrix}CO_{2}\\\mathrm {Kohlenstoffdioxid} \end{matrix}}\rightarrow {\begin{matrix}CaCO_{3}\\\mathrm {Calciumcarbonat} \end{matrix}}+{\begin{matrix}H_{2}O\\\mathrm {Wasser} \end{matrix}}$

Verwendung als Kalkmörtel

Gibt man zum Löschkalk noch Sand erhält man Kalkmörtel, einen der ältesten Baustoffe überhaupt. Der Löschkalk bindet dabei zwischen den Sandkörnern ab und festigt die Masse, der billige Sand sorgt für die nötige Druckfestigkeit und hält den Verbrauch an Kalk niedrig.

[[Kategorie:Mörtel]]