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Geschichte der Kalknutzung

Kalkofen

Alter Kalkofen bei Marchtal
 
 

Kalkstein und Marmor wurden schon in der Antike abgebaut und verarbeitet. Die 137 Meter hohe Cheops-Pyramide ist aus über zwei Millionen mächtigen Kalksteinblöcken gebaut. In der Bibel wurden die Begriffe "Kalkmörtel" und "Kalktünche" verwendet. Der griechische Philosoph Theophrast (geb. um 327 vor Chr.) berichtete über das Brennen von Kalk zu Branntkalk und über die Herstellung von Kalkmörtel. Der lateinische Name calx taucht bei Gaius Plinius dem Älteren (23-79 n. Chr.) auf. Die Römer führten den Kalk als Baustoff in Germanien ein und entwickelten die Kalkbrenntechnik zu einem hohen industriellen Standard. In Deutschland kann in Bad Münstereifel eine römische Kalkbrennerei besichtigt werden.
 

  

Schema eines antiken Kalkofens

 
Beim Kalkbrennen werden rohe, vom Steinbruch kommende Kalksteine auf 900 bis 1200°C erhitzt. Der Ofen ist innen mit Steinen aus Kalk gemauert und außen mit Erde umgeben, damit der Ofen dem Druck des Füllmaterials standhält. Die zu brennenden Kalksteine werden über dem Gewölbe vorsichtig aufeinander geschichtet. Die Feuerung erfolgt durch ein Schürloch und dauert mindestens 100 Stunden. Bei diesem Vorgang entweicht Kohlenstoffdioxid, wobei Calciumoxid entsteht:
 
CaCO3 reagiert zu CaO  +  CO2
 
Man erhält einen weißlichen, porösen Stoff, der leicht zerbröckelt werden kann. Gibt man zu dem gebrannten Kalk portionsweise Wasser, erhält man gelöschten Kalk oder Calciumhydroxid. Bei diesem Vorgang, der auch als "Kalklöschen" bezeichnet wird, wird Wärme frei, die so groß werden kann, dass die Lösung zu sieden beginnt. Als Produkt erhält man ein weißes, lockeres Pulver:
 
CaO  +  H2reagiert zu  Ca(OH)2
 
Gibt man Wasser im Überschuss und die dreifache Menge Sand hinzu, erhält man Kalkbrei, der als Mörtel geeignet ist. Beim Abbinden reagiert der Kalkbrei mit dem Kohlenstoffdioxid der Luft und bildet wieder kristallinen, harten Kalk:
 
Ca(OH)2  +  CO2 reagiert zu  CaCO3  +  H2O




Kreislauf der Kalkverarbeitung

 
Kalk war früher das wichtigste Rohmaterial zur Herstellung von Mörtel. Gelöschter Kalk fand Verwendung als Düngemittel, zur Herstellung von Wandfarben oder als Frostschutzmittel für Obstbäume. Kalkmilch, eine wässrige Lösung von gelöschtem Kalk in Wasser, diente zur Bekämpfung von Schädlingen an Obstbäumen. Filtriert man die Kalkmilch, erhält man eine klare Lösung, die als Kalkwasser bezeichnet wird. Sie dient im chemischen Labor zum Nachweis von Kohlenstoffdioxid. Die Lösung trübt sich beim Durchleiten von Kohlenstoffdioxid weißlich.


Kalk ist neben Ton Hauptbestandteil des
Rohmaterials zur Herstellung von Zement
Manche Zahnpasten oder auch Putzmittel
enthalten Kalk als sanftes Scheuermittel


Aufgrund der vielfältigen Erscheinungsformen des Kalks wurde erst spät die "Grundsubstanz" entdeckt. Erasmus Bartholinus unternahm im Jahre 1669 physikalische Untersuchungen am Kalkspat vor, und erst im Jahre 1804 führte Buchholz eine korrekte chemische Analyse durch. Die Chemiker nennen diese Grundsubstanz heute Calciumcarbonat, die Mineralogen Calcit und bei veränderter Strukur Aragonit. Die Geologen oder die Petrographen bezeichnen Steine, die aus dieser Grundsubstanz aufgebaut sind, als Kalkstein oder Marmor. Kalk ist heute immer noch ein wichtiger Rohstoff und findet sich in zahlreichen Produkten.
 
 
Kalk verbessert die technischen Eigen-
schaften von PVC (z.B. die Schlagfestigkeit)
In der Grundmasse der Radiergummis ist
Kalkpulver als Scheuermittel enthalten


Weitere Materialien

Calciumcabonat als Chemikalie
Calciumhydroxid als Chemikalie
Kopiervorlage zum Kreislauf der Kalkverarbeitung

 
 
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