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Calcium

Calciumcarbonat

Abb.1
Lichtbrechung in einem Doppelspat-Kristall

Doppelspatkristalle brechen durchtretendes Licht abhängig von seiner Polarität unterschiedlich stark (Doppelbrechung).

Abb.2
Kreidefelsen
Abb.3
Muscheln

Calciumcarbonat, CaCO3, ist in der Natur neben den kristallinen Modifikationen Calcit (Kalkspat, Doppelspat), Aragonit und Vaterit vor allem in Form von Kalkstein, Marmor, Kreide und Muschelkalk (jeweils Calcit-Kristalle) zu finden.

Hinweis
Bei der heute als Tafelkreide verwendeten Substanz handelt es sich nicht um Calciumcarbonat, sondern um Gips, CaSO4 · 2H2O.

In Wasser ist Calciumcarbonat schwer löslich und wird deshalb aus Calciumsalzlösungen bei Zugabe löslicher Carbonate als weißer Niederschlag gefällt:

Ca2++ CO32 CaCO3

Auch durch Einleiten von Kohlendioxid, CO2, in Kalkmilch lässt sich Calciumcarbonat synthetisch herstellen:

Ca(OH)2 CO2 CaCO3+ H2O

Durch Säuren zersetzt sich CaCO3 unter Kohlendioxidentwicklung:

CaCO3+ 2HCl CaCl2+ CO2+ H2O

In CO2-haltigem Wasser ist Calciumcarbonat leicht löslich unter Bildung von Calciumhydrogencarbonat (Calciumbicarbonat), Ca(HCO3)2, (temporäre Wasserhärte):

CaCO3+ H2O CO2+ Ca2++ HCO3

Dieses Gleichgewicht verschiebt sich beim Kochen oder Eindunsten der Lösung infolge der CO2-Abgabe in Richtung der Calciumcarbonatabscheidung (Kessel- oder Wassersteinbildung).

Calciumcarbonat findet Verwendung beim Kalkbrennen, zur Herstellung von Zement, Calciumcarbid, CaC2, Calciumcyanamid (Kalkstickstoff), CaCN2, bei der Darstellung von Soda, Na2CO3, und Pottasche, K2CO3, in der Glas- und Keramikindustrie sowie als Düngemittel (Mischung mit Ammoniumnitrat, NH4NO3: Kalkammonsalpeter) und in der Form von Kreide für Anstrichstoffe.

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