Wie erkennt man Kalkablagerungen aus Carbonat?

Zur Bestimmung von Karbonatsteinen werden hauptsächlich zwei Methoden verwendet: die Beurteilung aufgrund der physikalisch-chemischen Eigenschaften sowie die Analyse der chemischen Zusammensetzung. Durch die Analyse der chemischen Zusammensetzung kann man die Art des Steins feststellen – doch dieser Prozess ist zeitaufwendig und kostspielig. Deshalb wird in der Regel anhand der grundlegenden Eigenschaften des Steins sowie unter Berücksichtigung der Merkmale verschiedener Steintypen unterschieden. Die physikalische Beurteilung erfolgt durch Beobachtung der Grundform des Karbonatsteins. Zu den Methoden zur Beurteilung der chemischen Eigenschaften gehören folgende: ① Karbonatsteine sind unter allen Arten von Steinen am leichtesten in schwachen Säuren löslich. Sowohl gängige anorganische als auch organische Säuren können sie auflösen. Bei der Auflösung von Karbonatsteinen mit Säure entstehen zahlreiche Kohlendioxidblasen – das ist ein wichtiges Merkmal. In schwachen Salzsäuren bei einer Konzentration von unter 5 % bei Raumtemperatur können alle Karbonatsteine vollständig aufgelöst werden. Bei der Auflösung von 100 g Karbonatsteinen in Säure entstehen mehr als 20 Liter Kohlendioxidgas. ② Ein weiteres Merkmal von Karbonatsteinen ist, dass bei Erhitzung auf 850–900 °C etwa 40 % der Masse des Steins verloren gehen. Dies liegt daran, dass Kohlendioxid und Wassermoleküle zerfallen. Durch den Verlust von Kohlendioxid wird der Stein lockerer und kann in Wasser gelöst werden, wodurch die Lösung basisch wird. Die Reaktion beim Erhitzen von Calciumcarbonat zu Calciumoxid ist wie folgt: Gleichzeitig kann man anhand der kleinen Mengen an Rückstand nach der Auflösung sowie anhand des Geruchs beim Erhitzen des Steins erkennen, welche Verunreinigungen im Stein enthalten sind. Wenn der Rückstand nach der Auflösung weiß ist, handelt es sich um Silikate; wenn er schwarzbraun ist, handelt es sich um Korrosionsprodukte. Wenn beim Erhitzen ein verbrannter Geruch wahrnehmbar ist, handelt es sich um organisches Kohlenstoff (Kohlenhydrate); wenn ein fauliger Geruch wahrnehmbar ist, handelt es sich um mikrobielles Schlamm.

①Kalksteinablagerungen sind die wasserlöslichsten aller Arten von Ablagerungen in verdünnten Säuren. Sowohl anorganische als auch organische Säuren können sie auflösen. Bei der Auflösung von Kalksteinablagerungen mit Säure entstehen zahlreiche Kohlendioxidblasen – das ist ihr Hauptmerkmal. In verdünnter Salzsäure mit einer Konzentration von unter 5 % bei Raumtemperatur lösen sich Kalksteinablagerungen vollständig auf. Wenn 100 g Kalksteinablagerungen in Säure aufgelöst werden, entstehen mehr als 20 Liter Kohlendioxidgas. Ein weiteres Merkmal von Kalksteinablagerungen ist, dass sie bei Erhitzung auf 850–900 °C etwa 40 % ihres Gewichts verlieren. Dies geschieht aufgrund der Zersetzung von Kohlendioxid und Wasser. Durch das Verschwinden des Kohlendioxids wird die Ablagerung porös und löst sich in Wasser auf; dadurch wird die wässrige Lösung alkalisch. Die Reaktion bei der Erhitzung von Kalziumkarbonat zu Kalziumoxid verläuft wie folgt. Anhand der geringen Rückstände nach der Auflösung sowie des Geruchs während des Erhitzens kann man erkennen, welche Verunreinigungen in den Ablagerungen vorhanden sind. Sind die Rückstände weiß, handelt es sich um Silikate; sind sie dunkelbraun, dann handelt es sich um Korrosionsprodukte. Wenn beim Erhitzen ein verbranntes Aroma wahrnehmbar ist, handelt es sich um organisches Kohlenstoff (Kohlenhydrate); ein fischiger Geruch deutet auf mikrobiellen Schlamm hin.

Methode zur Identifizierung von Karbonatverschmutzungen: In einer 5%igen Salzsäurelösung löst sich der größte Teil der Verunreinigungen auf. Dabei entstehen viele Blasen. Nach Abschluss der Reaktion bleiben nur sehr wenige unlösbare Stoffe in der Lösung zurück.