Diskussion:Calciumcarbonat

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Inhaltsverzeichnis 1 Calciumcarbonat = Calcit? 2 Löslichkeit 3 Kalk in Knochen und Zähnen? 4 Kohlenstoff fehlt, oder? 5 Titel 6 Abschnitt fehlt: Technische Herstellung von Calciumcarbonat 7 Globale Vorräte 8 Lew. Struktur

[Bearbeiten] Calciumcarbonat = Calcit?

Ist Calciumcarbonat das Gleiche wie Calcit? -- Schewek 23:10, 17. Jun 2003 (CEST)

Calcit ist ein Mineral, das aus Calciumcarbonat besteht. Also schon irgendwie dasselbe, zumindest chemisch. Auf der Erdoberfläche gibt es allerdings soviel Calcit, dass das Mineral schon einen eigenen Artikel verdient hat (Bildungsbedingungen, welche Tiere bilden Calcit, mineralogische Eigenschaften, wirtschaftliche Bedeutung -> Erdöl, uswusf.). --Chd 23:27, 17. Jun 2003 (CEST)

Wo der Calciumcarbonat-Artikel so winzig ist, hatte ich erwogen, eine Vereinigung vorzuschlagen. Das scheint aber nicht so sinnvoll. Danke für die Erklärung. -- Schewek 23:40, 17. Jun 2003 (CEST)

Calciumcarbonat ist nicht das gleiche wie Calcit. In der Natur kommen nämlich gleich zwei Minerale mit der chem Formel CaCO3 vor, Calcit und Aragonit. Aragonit bildet sich zwar über geologische Zeiträume hinweg zu Calcit um bildet, ist aber trotzdem sehr häufig, da z.B. Muscheln, Schnecken und andere Lebewesen ihre Skelette zu einem guten Teil aus Aragonit bilden. Aragonit bildet dabei eine andere Kristallstruktur als Calcit. Ich würde diese zwei wichtigen Modifikationen von Calciumcarbonat unbedingt mit in den Artikel aufnehmen.

[Bearbeiten] Löslichkeit

Ist es korrekt zu sagen, Calciumcarbonat sei in Salzsäure gut löslich? Es löst sich doch gar nicht in Salzsäure, sondern wird durch sie zersetzt. In der entstandenen Lösung sind keine Carbonat-Ionen mehr vorhanden! Die Reaktion von Calciumcarbonat mit Salzsäure ist eine chemische Umsetzung, keine Lösung. --Brudersohn 21:20, 22. Okt 2005 (CEST)

Hast imho Recht. Löslichkeit ist über das Löslichkeitsprodukt definiert. Da jetzt aber keine Carbonat-Ionen (oder sehr wenige) in Salzsäure sind, wird auch das Löslichkeitsprodukt sehr klein. Matz0r 10:11, 6. Feb 2006 (CET) 10:09, 6. Feb 2006 (CET)

Nicht verwechseln: Das Löslichkeitsprodukt ist eine Konstante, die den maximal möglichen Wert des hier besprochenen aktuellen Ionenprodukts angibt. Ferner hat Brudersohn völlig Recht. Das gilt sogar für die "Lösung" von Calciumcarbonat in Kohlensäurehaltigem (CO2-reichem) Wasser, obwohl da nachher eine geringe Menge Carbonat-Ionen und dazu ein ganzer Haufen Hydrogencarbonat-Ionen in Lösung sind. Trotzdem geht es auch in diesem Fall um eine Reaktion der wenigen in Lösung gegangenen Carbonat-ionen mit Protonen zu Hydrogencarbonat, so dass Carbonat aus dem Glgew. entzogen und das aktuelle Ionenprodukt unter das Löslichkeitsprodukt abgesenkt wird. Die Folge ist die Möglichkeit weiterer Lösung von Calciumcarbonat. Aber das Ergebnis ist in der Masse eben nicht mehr "gelöstes Calciumcarbonat", sondern das Reaktionsprodukt. Und deshalb ist es kein wirklicher Lösungsvorgang. --Kursch 10:28, 6. Feb 2006 (CET)

[Bearbeiten] Kalk in Knochen und Zähnen?

Meines Wissens ist im (menschlichen) Körper kein einziges Milligramm Kalk (Kalziumcarbonat) eingelagert; Kalzium kommt dort wohl primär in Form von Hydroxylapatit bzw. Fluorapatit (Zahnschmelz, siehe auch Zahn) vor. Von daher dürfte z.B. auch der Beitrag zu Arteriosklerose nicht ganz korrekt sein, auch wenn man gerne von 'Verkalkung' spricht.

Evtl. könnte das mal jemand prüfen, der sich damit auskennt. :) -- Gollumbus 03:35, 15. Jan 2006 (CET)

Die Spezifikationen für den Kalk im Körper sind schon richtig. aber:Das Wort "Kalk" bezeichnet im allgemeinen Sprachgebrauch nicht exakt Kalziumcarbonat, sondern unspezifisch viele Calziumverbindungen. Das geht vom Branntkalk CaO über den Hydratkalk oder "gelöschten Kalk" Ca(OH)2 bis hin zur Kalkseife, dem Niederschlag, den Seife in hartem Wasser bildet. Also ist die Verkalkung als Arteriosklerose schon richtig, nur ungenau. In der Geologie ist auch von Kieselkalk für CaSiO3 die Rede oder von Sulfatkalk für Gips und Alabaster. --Kursch 11:27, 6. Feb 2006 (CET)

[Bearbeiten] Kohlenstoff fehlt, oder?

Wo ist denn bitte der Kolenstoff in der Strukturformel??

Aus Chemische Struktur: "...ist es in der organischen Chemie üblich, auf die Darstellung der Kohlenstoffatome und der Wasserstoffatome zu verzichten". Gruß T.a.k. 01:04, 27. Feb 2006 (CET)

Das bedeutet, dass der Kohlenstoff (C) sich in der Mitte der 3 Sauerstoffatomen (O) befindet. --Gerhard wien 00:17, 27. Feb. 2007 (CET)

[Bearbeiten] Titel

Titel und erster satz widersprechen sich aber ziemlich...--80.123.11.16 19:27, 10. Jun 2006 (CEST)

[Bearbeiten] Abschnitt fehlt: Technische Herstellung von Calciumcarbonat

Wie wird Calciumcarbonat in (mehr oder weniger) reiner Form hergestellt? Reinigungsprozesse? Es wäre gut, wenn sich jemand um diese Aufgabe kümmerte. Calciumcarbonat ist ein wichtiger Rohstoff.

[Bearbeiten] Globale Vorräte

• Weiß zufällig jemand, wie groß die globalen Calciumcarbonatvorkommen sind?--Oliver s. 20:25, 19. Feb. 2007 (CET)

• Dazu musst du das Volumen aller Kalkgebirge ausrechnen und dazu die Sedimente des Ozeans. Das alles ist größtenteils Calciumcarbonat, allerdings stark mit Magnesiumcarbonat durchsetzt. Kurz und gut: so "unvorstellbar groß", dass das wohl kaum jemang genauer beziffern kann. --Kursch 01:16, 20. Feb. 2007 (CET)

• Ob das auch unvorstellbar viel im Verhältnis zum global freigesetzten Kohlendioxid ist? Warum reagiert das Kohlendioxid nicht mit dem Carbonat ab und verschwindet langsam aus der Atmosphäre? --Oliver s. 01:46, 20. Feb. 2007 (CET)

• Wie sollte das chemisch gehen? Calciumcarbonat ist die einzige stabile Kohlensäureverbindung mit Calcium. Eine weitere Anbindung von CO2 zu Calciumhydrogencarbonat gibt es nur in wässriger Lösung (und dort auch nicht als Verbindung, sondern lediglich als Koexistenz von 1 Teil Ca++ - Ionen und 2 Teilen HCO3- -Ionen). Beim Eintrocknen dieser Lösung entsteht wieder das einfache Carbonat und CO2. Das steht übrigens so im Artikel. Bitte lesen! --Kursch 02:50, 20. Feb. 2007 (CET)

• Wenn die gemäß

CaCO₃ + CO₂ + H₂O Ca²⁺ + 2 HCO₃^-

gebildete Calciumhydrogencarbonatlösung nicht eintrocknet (z.B. beim Abtransport mit dem Oberflächenwasser ins Meer) wird das CO₂ nicht freigesetzt, die Carbonathärte des Wassers steigt lediglich. Die Frage ist allerdings, wie hoch die aktuelle Carbonathärte des Meerwassers ist und wie hoch sie maximal sein könnte, ohne dass mehr CO₂ aus dem Meerwasser an die Atmosphäre abgegeben als daraus aufgenommen wird (also bzw. wie hoch ist die maximale Carbonathärte des Meerwassers in Abhängigkeit vom Kohlendioxidpartialdruck der Luft? Und wie hoch ist die aktuelle Carbonathärte des Meereswassers?).--Oliver s. 14:29, 20. Feb. 2007 (CET)

• Oliver, Du schreibst hier die Reaktion hin, die an Land zur Bildung der Wasserhärte führt. Allerdings sind an dem Spiel noch einige Faktoren beteiligt, nämlich die Säuredissoziation von H2CO3 und das Löslichkeitsprodukt von CaCO3. Das ist in Wasserhärte und in Kohlensäure näher beschrieben. Danach ist es faktisch so, dass eine bestimmte Konzentration an gelöstem CO2 als sog. "zugehörige Kohlensäure" nötig ist, um den pH-Wert im Gleichgewicht zwischen (CO2 + H2CO3) einerseits und HCO3- andererseits gerade so niedrig zu halten, dass das von diesem pH-Wert abhängige weitere Gleichgewicht zwischen HCO3- und CO3-- gerade noch so wenig CO3-- liefert, dass dadurch, zusammen mit den vorhandenen Ca++ - Ionen, das Löslichkeitsprodukt von CaCO3 gerade noch nicht überschritten wird. (Diesen Satz bitte so oft lesen, bis du ihn verstanden hast, es geht nicht einfacher - das ist die komplette Ursache-Wirkungs-Kette).

Nun ist dummerweise dieses "zugehörige" CO2 der ganz normalen Gasdiffusion gegenüber dem Luftraum unterworfen und strebt auf ein Gleichgewicht mit der Atmosphärenluft zu. Das liegt noch immer erst bei 0,5 bis 1 mg/l (je nach Temperatur). Und so wenig CO2 ist nur für verdammt wenig gelöstes Ca++/2*HCO3- "zugehörig". Das bedeutet, dass letztlich die Wasserhärte sowohl in Süßwasser wie auch Ozeanen einem verdammt niedrigen Gleichgewichtswert mit der Atmosphöre zustrebt - jetzt allmählich geringfügig höher werdend durch das zunehmende CO2 in der Atmosphäre.

Vielleicht fragst du dich jetzt, wie es dann in Quellwässer immer zu viel höheren Härte-Werten kommt, die erst nachträglich wieder dem viel niedrigeren Gleichgewicht mit der Atmosphäre zustreben (unter Aussinterung von Kalksedimenten). Das liegt an der Atmungs-Kohlensäure, die im Boden von den Organismen freigesetzt wird. Das hindurchsickernde Regenwasser nimmt zuerst diese Atmungskohlensäure auf und "benutzt" sie dann zur Lösung von CaCO3 aus dem Untergrund. Diese Atmungskohlensäure ist wiederum eine Freisetzung von Atmosphären-CO2, das zuvor von den Landpflanzen durch Photosynthese zu Biomasse gebunden worden war und nun aus dieser wieder freigesetzt wird.

So, jetzt hast du eine Privatvorlesung über das geochemische Schicksal des CO2 bekommen, und ich kann nur hoffen, dass dir jetzt klar geworden ist, dass wir auf den globalen Kalkvorrat nicht als Rettung vor der Klimakatastrophe rechnen können.

Schönen Faschingskehraus wünscht --Kursch 00:11, 21. Feb. 2007 (CET)

• Vielen Dank, lieber Kursch für deine Mühe! (ich sollte hier vielleicht mal sagen, dass ich auch vom Fach bin und weiß, wie schwer es ist, diese Zusammenhänge, die mir aber geläufig sind, zu beschreiben). Meine Überlegung lässt sich schlicht mit der Frage zusammenfassen: Befindet sich das anthropogen freigesetzte Kohlendioxid global gesehen bereits gemäß

CaCO₃ + CO₂ + H₂O Ca²⁺ + 2 HCO₃^-

im dynamischen Gleichgewicht mit den globalen Carbonatvorräten oder nicht? Meine Vermutung ist, dass das noch nicht der Fall ist und dass man durch eine Beschleunigung des Gleichgewichtseinstellungsprozesses (z.B. durch eine feinere Verteilung des vorhandenen Carbonats) den Partialdruck von Kohlendioxid in der Luft senken könnte.--Oliver s. 01:30, 21. Feb. 2007 (CET)

• Nach den Darlegungen von Kursch hat atmösphärisches CO2 nur eine Chance, nennenswerte Mengen an CaCO3 zu lösen: Es muss erst durch Pflanzen zu Biomasse konzentriert werden und nachher dort in einer weit überatmosphärischen Konzentration durch Atmung wieder freigesetzt werden, wo auch Kalk zum Lösen vorhanden ist. Danach schwimmt es als Wasserhärte dem Ozean zu und reduziert sich dabei allmählich von oben her (!) gegen seinen geringen Gleichgewichtswert. So gesehen ist ohnehin permanennt übergleichgewichtig viel CO2 in der Wasserhärte gebunden. Der einzige Weg, den Partialdruck in der Atmosphär zu senken, würde also über mehr Photosynthese führen. --RitaC 13:23, 22. Feb. 2007 (CET)

• interessanter Einwand. Dass mehr Fotosynthese den pCO2 senkt, ist unstrittig. Allerdings: Warum sollte das Carbonat 1. nicht auch mit dem im Regenwasser gelösten Kohlendioxid (0,5-1 mg/ L) reagieren? Und 2. woher weißt du, dass obiges Gleichgwicht durch ein Angebot von mehr Carbonat nicht weiter auf die rechte Seite verschoben werden könnte? Es ist doch denkbar, dass auf manchen Böden oder in machen Gewässern weniger Carbonat ist, als aktuell von der Kohlensäure gelöst werden könnte.--Oliver s. 13:51, 22. Feb. 2007 (CET)

Feststoffe wie Kalk benehmen sich im Massenwirkungsgesetz eines Lösungsgleichgewichts so, als hätten sie eine konstante Konzentration. Du kannst von einem beliebigen Salz z.B. nicht mehr als bis zum Löslichkeitsprodukt lösen, auch wenn du das Salz ganz fein pulverisierst. Lediglich die Einstellung des Gleichgewichtswertes wird durch die geringe Korngröße beschleunigt, aber der Gleichgewichtswert selbst ist unverändert. --RitaC 14:53, 22. Feb. 2007 (CET)

• Naja, das mit dem Feststoff ist mir auch bekannt. Das gilt aber nur für Systeme, die sich bereits im Gleichgewicht befinden. Es wird aber momentan viel mehr Kohlendioxid in die Atmosphäre gebracht als früher und das könnte bedeuten, dass die Gleichgewichtseinstellung hinterher hinkt. Außerdem stellt sich das Gleichgewicht gar nicht ein, wenn an einem Ort das Carbonat bereits verbraucht ist (z.B. in kalkarmen Gegenden). Ich finde es in dem Zusammenhang übrigens auch bemerkenswert, dass das Grundwasser in kalkreichen Gegenden viel härter ist, als in Gegenden mit saurem Gestein. Das heißt doch nichts anderes, als dass das Kohlendioxid den Kalk angreift, wo es kann; wenn man dem Kohlendioxid mehr Kalk anbietet, müsste es eigentlich auch in größerem Ausmaß umgesetzt werden, oder nicht?--Oliver s. 15:08, 22. Feb. 2007 (CET)

• Aber Oliver, das hatten wir doch schon: Ja, in den kalkreichen Gebieten ist die Wasserhärte höher, aber nicht nur das: sie liegt um Tausende (!) von Prozenten über der Sättigung, die sie mit dem Atmösphören-CO2 hätte. Und diese Tatsache geht allein auf den Weg über die CO2-Anreicherung durch Photosynthese und Wiederveratmung zurück. Wenn mehr CO2 in der Luft auch zu mehr Photosynthese führen würde (tut es aber nicht, weil da das Licht der begrenzende Faktor ist), dann hätten wir auch mehr Atmung und eine stärkere Übersättigung durch noch höhere Wasserhärten an den Quellen. Zwar: ab den Quellen säuft die Härte immer mehr ab, aber auf Werte, die heute und schon immer im Weltdurchschnitt hoch über (!) dem Gleichgewicht mit der Atmosphäre liegen, weil ja ständig wieder übersättigter Nachschub aus den Folgen der Biomasseveratmung an Land kommt. D.h. der neue höhere Grenzwert wird immer schon eben so sehr von den tatsächlich in Härte gebundenen CO2-Mengen überschritten wie der ehemals etwas niedrigere. Es gibt also gar kein - wie du meinst - noch nicht abgeschlossenes Hochziehen, sondern wir waren schon immer weit drüber. --Kursch 00:37, 27. Feb. 2007 (CET)

• Hallo Kursch, ja, schon klar, die Carbonathärte im Grundwasser wird selbstverständlich auch sehr stark vom Kohlendioxid gespeist, das bei Dissimilationsvorgängen im Boden entsteht. Dieses Kohlendioxid gelangt aber auch irgendwann in der Atmosphäre, wenn es nicht mit Carbonat gemäß

CaCO₃ + CO₂ + H₂O Ca²⁺ + 2 HCO₃^-

reagieren kann. Und um den Kohlendioxidpartialdruck in der Atmosphäre zu senken ist es egal, ob man den Zufluss an CO₂ bremst (z.B. indem man auch in Kalkarmen böden das biogene Kolhendioxid noch bindet) oder ob man direkt das CO₂ aus der Atmosphäre entnimmt (indem man z.B. die Kohlensäure im Regenwasser mit Carbonat bindet). _{(Meinses Wissens ist übrigens der begrenzende Faktor der Fotosynthese weder das Licht noch das Kohlendioxid, sondern das Phosphat. Aber das ist hier egal, weil ich gar nicht bezweifle, dass mehr Fotosynthese den Kohlendioxidpartialdruck auch senken würde.)} Die interessantere Frage für mich ist: Befindet sich die Wasserhärte der Ozeane unter Einbeziehung aller relevanter Faktoren bereits auf dem Level, der mit dem derzeitigen Kohlendioxidpartialdruck noch vereinbar ist, bzw wie weit könnte er ggf. noch über diesen Wert gesteigert werden, wo "wir doch [eh]schon immer weit über dem Wert waren", wie du oben schreibst. Da du Gewässerkundler bist, erlaube mir noch eine letze Frage: Der Kohlendioxidgehalt der Luft wird inzwischen sehr weit zurück rekonstruiert. Wie weit reichen denn entsprechende Daten für Carbonathärte in Gewässern zurück? Gruß, und danke, dass du nochmal geantwortet hast. --Oliver s. 14:50, 27. Feb. 2007 (CET)

[Bearbeiten] Lew. Struktur

Ist die Lewis-Struktur von Kohlensäure richtig? Ich lese nur O₃--Petar Marjanovic _{( Frag mich • Bewerte mich )} 19:05, 26. Feb. 2007 (CET)

Das dargestellte ist ein Carbonat-Anion. --NEUROtiker 19:20, 26. Feb. 2007 (CET)

• In dieser Schreibweise verzichtet man übersichtlichkeitshalber auf die Angabe der "C"s der Kohlenstoffatome und denkt sie sich da, wo an Enden von Bindungen keine anderen Atome angegeben werden. D.h. das C der Carbonatgruppe befindet sich in der Mitte der Struktur, genau da, wo die 4 Striche, die vom den drei Sauerstoffatomen kommen, zusammentreffen. Gruß,--Oliver s. 19:25, 26. Feb. 2007 (CET)

Vielen Dank. --Petar Marjanovic _{( Frag mich • Bewerte mich )} 19:32, 26. Feb. 2007 (CET)

gern, --Oliver s. 00:24, 27. Feb. 2007 (CET)