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Calciumhydroxid

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung
05 – Ätzend 07 – Achtung
Gefahr
H- und P-Sätze H:
  • Verursacht Hautreizungen.
  • Verursacht schwere Augenschäden.
  • Kann die Atemwege reizen.
P:
  • Schutzhandschuhe / Schutzkleidung / Augenschutz / Gesichtsschutz tragen.
  • Bei Berührung mit der Haut: Mit viel Wasser / … waschen.
  • Bei Einatmen: Die Person an die frische Luft bringen und für ungehinderte Atmung sorgen.
  • Bei Kontakt mit den Augen: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen.
  • Ärztlichen Rat einholen / ärztliche Hilfe hinzuziehen.
EU-Gefahrstoffkennzeichnung
Reizend
Reizend
(Xi)
R- und S-Sätze R: Gefahr ernster Augenschäden.
S:
  • Staub nicht einatmen.
  • Berührung mit der Haut vermeiden.
  • Bei Berührung mit den Augen gründlich mit Wasser abspülen und Arzt konsultieren.
  • Schutzbrille/Gesichtsschutz tragen.
Toxikologische Daten 7340 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)

Calciumhydroxid (auch: gelöschter Kalk, Löschkalk, (Weiß)Kalkhydrat, Hydratkalk) ist das Hydroxid des Calciums.

Vorkommen

Calciumhydroxid kommt in der Natur auch als Mineral Portlandit vor.

Gewinnung und Darstellung

Calciumhydroxid entsteht unter starker Wärmeentwicklung (exotherme Reaktion) beim Versetzen von Calciumoxid mit Wasser. Diesen Vorgang nennt man auch Kalklöschen. Die Wärmeentwicklung ist so stark, dass das Wasser zum Teil auch verdampft (umgangssprachlich als „Rauchen“ bezeichnet).

\mathrm{CaO + \ H_2O \longrightarrow \ Ca(OH)_2}

Einen Überblick über die Umwandlungsprozesse zwischen verschiedenen Calciumverbindungen (technischer Kalkkreislauf) gibt folgendes Schaubild:

Technischer Kalkkreislauf mit den drei beteiligten chemischen Stoffen

Weiterhin ist die Darstellung durch Reaktion von wässrigen Calciumsalzlösungen mit Alkalilaugen möglich (zum Beispiel Calciumnitrat mit Kaliumhydroxid).

\mathrm{Ca(NO_3)_2 \cdot 4 H_2O + 2 \ KOH \longrightarrow \ Ca(OH)_2  + 2 \ KNO_3 + 4 \ H_2O}

Calciumhydrid oder Calcium selbst reagiert mit Wasser heftig unter Bildung von Calciumhydroxid und Wasserstoff.

\mathrm{CaH_2 + 2 \ H_2O \longrightarrow \ Ca(OH)_2  + 2 \ H_2}

Eigenschaften

Calciumhydroxid

Calciumhydroxid ist ein farbloses Pulver, welches sich nur wenig in Wasser löst, wobei die Lösung stark basisch reagiert. Die Löslichkeit ist temperaturabhängig und sinkt bei steigender Temperatur: 1860 mg/l bei 0 °C; 1650 mg/l bei 20 °C und 770 mg/l bei 100 °C. Bei 580 °C zersetzt es sich, wobei Calciumoxid und Wasser entstehen. Calciumhydroxid besteht aus hexagonalen Kristallen mit einer Kristallstruktur vom Cadmiumiodid-Typ (a = 3,584, c = 4,896 A).

Calciumhydroxid ist basisch. Der pH-Wert einer gesättigten Lösung liegt bei 11-12,6.

Kristallstruktur
Kristallstruktur von Calciumhydroxid
__ Ca2+     __ OH
Allgemeines
Name Calciumhydroxid
Andere Namen
  • Calciumdihydroxid
  • Kalziumhydroxid
  • Portlandit
  • gelöschter Kalk
  • Marmorkalkhydrat
  • Calciumlauge (als wässrige Lösung)
  • Kalkwasser (als wässrige Lösung)
  • Kalkmilch (als wässrige Lösung)
  • E 526
Verhältnisformel Ca(OH)2
CAS-Nummer 1305-62-0
Kurzbeschreibung farbloser, geruchloser Feststoff
Eigenschaften
Molare Masse 74,10 g/mol
Aggregatzustand fest
Dichte 2,24 g/cm3 (20 °C)
Schmelzpunkt Zersetzung bei 550 °C
Löslichkeit schlecht in Wasser (1,7 g/l bei 20 °C)

Verwendung

Der Haupteinsatzzweck von Calciumhydroxid ist die Zubereitung von Mörtel im Bauwesen. Es findet dort unter dem Namen Weißkalkhydrat Verwendung (DIN 1060). Kalkputze bestehen aus Mischungen von Calciumhydroxid und Sand. Letzterer kann auch in Form von gemahlenem Kalkstein beigefügt werden.

Calciumhydroxid dient auch als Zwischenprodukt zur Herstellung von Chlorkalk und Natronlauge aus Soda.

Weiterhin wird es als Medikament in der Zahnmedizin verwendet, vor allem zur Desinfektion von Wurzelkanälen und Kavitäten und zur Anregung der Dentin-Neubildung.

Es ist auch Bestandteil des Atemkalks, welche in Narkosegeräten oder Tauchgeräten mit Rückatmung zum Herausfiltern von Kohlenstoffdioxid aus der Ausatemluft verwendet wird.

Eine weitere Verwendung findet Calciumhydroxid als Pflanzenschutzmittel im Obstbau. Hier wird es zum Beispiel als Fungizid (ein Mittel gegen Pilzbefall, etwa Obstbaumkrebs) eingesetzt.

Die ätzende Wirkung, welche auch diverse Krankheitserreger zerstört, ist der Grund, warum früher gelöschter Kalk zum Desinfizieren von Ställen (das „Kalken“ der Ställe) benutzt wurde.

In der Lebensmittelindustrie wird es als Säureregulator Lebensmitteln zugesetzt und ist in der Europäische Union als Lebensmittelzusatzstoff der Bezeichnung E 526 ohne Höchstmengenbeschränkung (quantum satis) für Lebensmittel allgemein zugelassen.

Der gelöschte Kalk wird unter anderem als Alternative zum Kalkstein in der Rauchgasentschwefelung eingesetzt, da es mit Schwefelsäure Calciumsulfat (Gips) bildet. Die Einsatzmenge ist hierbei ca. 1,8-fach geringer als für Kalkstein. Der dabei gewonnene Gips hat einen Weißgrad von 80 % und kann kommerziell weiterverwendet werden. Durch seine hohe Reaktivität werden geringere Verbrauchmengen benötigt. Nachteil ist sein deutlich höherer Preis gegenüber Kalkstein.

Kalk wird auch zur Verbesserung der Tragfähigkeit von Baugrund eingesetzt. Ein Boden mit zu hohem Wassergehalt und daraus resultierender geringer Tragfähigkeit, schlechter Verdichtbarkeit kann durch das Untermischen von 2–4 % MA Kalk verbessert werden. Der Kalk bindet einen Teil des Wassers und verbessert so unter anderem die Plastizität, die Verdichtbarkeit und die Tragfähigkeit. Deshalb ist die Bodenverbesserung mit Kalk ein Verfahren zur sofort erreichbaren Verbesserung der Einbaufähigkeit und Erleichterung der Ausführung von Bauarbeiten.

Kalkwasser ist die (nahezu) gesättigte Lösung von Calciumhydroxid und dient als klare Flüssigkeit dem Nachweis von Kohlenstoffdioxid.

Suspensionen in Wasser sind:

Sicherheitshinweise

Gebrannter (ungelöschter) Kalk (Calciumoxid, Branntkalk) und gelöschter Kalk sind reizend, Kontakt mit den Augen kann zu ernsten Augenschäden führen. Ungelöschter Kalk kann unter Wasserzufuhr Brände verursachen.

Historisches

Die exotherme Reaktion des Löschkalks galt von der Antike bis in die Frühe Neuzeit als eines der grössten alltäglichen Rätsel und fand die unterschiedlichsten Erklärungen: Während der Kirchenvater Augustinus von Hippo (354 – 430) in seinem „Gottesstaat“ (21, 4) das Phänomen als eine Art Gottesbeweis ansieht, bemühten sich die Naturphilosophen das Phänomen nach ihren jeweiligen Vorstellungen zu deuten. Als prominente Beispiele sind zu nennen:

Seneca der Jüngere und die Stoa

Entsprechend der stoischen Kosmologie deutete der römische Philosoph Seneca der Jüngere († 65 n. Chr) das Kalklöschen entsprechend der Vier-Elemente-Lehre des Aristoteles. Das Calciumoxyd ist für ihn nach dem Brennen eine Art „feuriger Stein“, welcher die Hitze an das ihn durchdringende Wasser abgibt.

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Basierend auf einem Artikel in Wikipedia.de
 
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Datum der letzten Änderung:  Jena, den: 02.06. 2020