Der natürliche Kalkkreislauf

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Wir haben gelernt, dass das Regenwasser mit dem Kohlenstoffdioxid in der Luft zu kohlensäurehaltigem Wasser reagiert. Außerdem wissen wir nun, dass kohlensäurehaltiges Wasser mit wasserunlöslichem Calciumcarbonat (Kalkstein, Marmor, Muschelschalen) reagiert, wobei das wasserlösliche Calciumhydrogencarbonat entsteht. Wasser, das Calciumhydrogencarbonat enthält, nennt man auch "hartes" Wasser. Überall dort, wo dieses harte Wasser verdunstet oder erhitzt wird, wandelt sich das Calciumhydrogencarbonat wieder zu Calciumcarbonat - also Kalk -, Wasser und Kohlenstoffdioxid um. Damit schließt sich der natürliche Kreislauf: Der Kreislauf begann mit Wasser und Kohlenstoffdioxid. Beide Stoffe werden am Ende des Kreislaufes wieder gebildet.

 

Schematisch:

Kalkkreislauf-schematisch

Beachte die Formelschreibweise:

Ca2+CO32- für das wasserunlösliche Calciumcarbonat und Ca2+(aq) + 2 HCO3-(aq) für das in Wasser gelöste Calciumhydrogencarbonat (bei ihm sind die Ionen alle voneinander getrennt und bewegen sich frei im Wasser)!

 

Beispiel eines Schülerproduktes zur Hausaufgabe

"Schreibe einen Aufsatz über den natürlichen Kalkkreislauf, so wie eine Chemikerin / ein Chemiker dies deiner Meinung nach machen würde. Vergiss dabei nicht zu erwähnen, welche Stoffe wasserlöslich sind und welche nicht!":


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Bedeutung:

  • Korallen, Muscheln und andere Schalentiere der Meere wandeln Calciumhydrogencarbonat in Calciumcarbonat um, um daraus ihre Schalen aufzubauen.

  • Kalkgebirge lösen sich im Laufe von Millionen von Jahren auf, durch Ablagerungen von Schalen im Meer entstehen an diesen Stellen Kalkschichten.

  • Bildung von Tropfsteinhöhlen.

  • Die Bildung von Kohlenstoffdioxid beim natürlichen Kalkkreislauf ist ein Faktor, der für den natürlichen Kohlenstoffdioxidanteil der Luft verantwortlich ist.

  • Verwitterung von Gebäuden, die mit Kalkmörtel verputzt sind oder als Kalkstein oder Marmor (Taj Mahal) bestehen.

  • Verwitterung von Denkmälern, die aus Kalkstein bzw. Marmor bestehen. Gerade diese  Verwitterungsprozesse werden durch einen hohen Säuregehalt des Regenwassers (siehe: Saurer Regen) stark beschleunigt.

  • Bildung von Kalksinterterrassen, wie z.B. in Pamukkale (Türkei):

    Pamukkale 30
    Antoine Taveneaux, CC BY-SA 3.0 <
    https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0>, via Wikimedia Commons

 

Auch im Trinkwasser befindet sich gelöstes Calciumhydrogencarbonat.

Sind sehr viele Calcium-Ionen (und Magnesium-Ionen) im Wasser gelöst, spricht man von hartem Wasser; dagegen enthält weiches Wasser nur in geringen Mengen gelöste Calcium-Ionen.

Wenn das Wasser erwärmt wird, entsteht aus dem gelösten Calciumhydrogencarbonat wieder Kohlenstoffdioxid und schwer lösliches Calciumcarbonat. Dieser Kalk setzt sich z. B. am Tauchsieder und in allen Geräten, in denen Wasser erwärmt wird, als sogenannter Kesselstein ab.

Die Härte des Wassers wird in Härtegraden (°dH) angegeben und ist z. B. für die Dosierung von Waschmitteln besonders wichtig.

Die Wasserhärte ist in den einzelnen Gebieten der Bundesrepublik sehr unterschiedlich und hängt stark von der Bodenbeschaffenheit und auch von der Jahreszeit ab. So ist Quellwasser in regenreichen Gebieten, das aus Gesteinsschichten mit geringer Löslichkeit stammt, weich. Härter dagegen ist Wasser aus regenarmen Gebieten. In Kalklandschaften kann das Wasser erhebliche Härte erreichen.

Dazu aber mehr im nächsten Kapitel ...

Kommentare  

GinaLisa007
-6 # GinaLisa007 2013-04-16 11:43
Ich mag Kekse :-)

Das Bild hat uns sehr geholfen, zeng jo
Wir sind cool
Alexa
# Alexa 2013-11-14 08:18
diese seite hat uns gut bei unserem referat geholfen dankeschön :****

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Warum ist Calciumcarbonat
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(Warum ist Calciumcarbonat
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