Kalk, Gips, Zement. Ein Vortrag von Björn Bahle SS06 / Anorganische Chemie I

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1 Kalk, Gips, Zement Ein Vortrag von Björn Bahle SS06 / Anorganische Chemie I 1

2 Kalk, Gips, Zement SS06 / Anorganische Chemie I 2

3 Inhalt: 1.) Kalk 2.) Gips 3.) Zement 1.1.) Chemische Betrachtung 1.2.) Entstehung, Vorkommen und Abbau 1.3.) Verarbeitung und Verwendungszwecke 1.4.) Geschichtliches 2.1.) Chemische Betrachtung 2.2.) Entstehung und Vorkommen 2.3.) Verwendungszwecke 2.4.) Geschichtliches 3.1.) Was ist Zement? 3.2.) Geschichtliches 3.3.) Herstellung und Verwendungszwecke 4.) Quellenangabe SS06 / Anorganische Chemie I 3

4 - Kalk CaCO ) Chemische Betrachtung - Calciumsalz der Kohlensäure - Vorkommen in 3 Modifikationen - Weltweite Kalkvorkommen - 4% Erdkruste - Kristalle bestehen aus Ionengitter - Essentiell für f r den Menschlichen Organismus - Dichte 2,93 g/cm 3 - Molmasse 100,09 g/mol - Schmelzpunkt: 825 C C (Zersetzung) - Löslichkeit (in H 2 O / 20 C) 0,014 g/l Kapitel 1 Kalk 4

5 1.1.1.) Chemische Betrachtung Modifikationen von CaCO 3 : - Calcit (Kalkspat) Hexagonale Kristalle Muschelkalk, Einzeller, Schnecken, Mamor - Aragonit Rhombische Kristalle Perlen, Knochen, ZähneZ - Vaterit Rhombische Kristalle (Thermisch Instabil) Kapitel 1 Kalk 5

6 1.2.) Entstehung, Vorkommen, Abbau Entstehung - Chemischer Sedimentit CO 2 aus der Uratmosphäre re hat sich gelöst und ist unter anderem mit Calziumkationen als schwerlösl sl.. Salz ausgefallen. Z.B. in Mg reicher Lösung L als Dolomit CaMg(CO 3 ) 2 - Biogener Sedimentit (Oolithkalke) Abscheidung von CaCO 3 zum Aufbau von Aussen- und Innen- skeletten Kapitel 1 Kalk 6

7 1.2.1) Entstehung, Vorkommen, Abbau Vorkommen - Kreide (mikrokristallienes( Sedimentgestein) Entstehung durch gefälltem Calcit und Ablagerung von Kleinstlebewesen. Großbritannien, Frankreich, Rügen R (Kreidegürtel) rtel) - Kalk (mittelgrobes Sedimentgestein) Ablagerung von Korallen, Schwämmen, Muscheln Vorkommen Kalkalpen - Calcit Mamor (grobkristallines metamorphes Gestein) Entsteht durch Umkristallisation von Carbonatgesteinen unter hohen Drücken und Temperaturen. Nordamerika, Europa (z.b. Italien Carrara) Kapitel 1 Kalk 7

8 1.2.2) Entstehung, Vorkommen, Abbau Abbau im Tagebau Kapitel 1 Kalk 8

9 1.3.) Verarbeitung und Verwendungszwecke - Branntkalk CaO (Ungelöschter Kalk) - Düngekalk, Kalkmörtel, Kalkputz - Darstellung von Calciumcarbid (Ausgangsstoff für f r Kalkstickstoff) - Löschkalk Ca(OH) 2 - Rauchgasentschwefelung - Herstellung von Chlorkalk (Desinfektions- Bleichmittel) Kapitel 1 Kalk 9

10 1.3.1.) Kalkreislauf Kapitel 1 Kalk 10

11 2.0.) Gips Kapitel 1 Kalk 11

12 2.1.) Chemische Betrachtung Gips CaSO 4 * 2 H 2 O Vorkommen und Kristallformen - Alabaster (farblos, weiß,, gelb, rot, grau) - Selenit (große e Kristalle, Biegsam, Zwillingsform) - Wüstenrose - Fasergips, Atlasspat - Marienglas (durchsichtig) Kapitel 2 Gips 12

13 Entstehung 2.2.) Entstehung und Vorkommen - Geologisch durch Auskristallisation - An Vulkanischen Schloten - Produkt bei der Rauchgasentschwefelung Größ ößere Vorkommen - Weltweit Mexiko, Algerien, Spanien, - Deutschland Osterode, Borken Kapitel 2 Gips 13

14 2.3.) Verwendungszwecke - Medizinische Verwendung - Gebrannter Gips (Halbhydrat oder Bassanit) ) wird als Baustoff verwendet. - Als Abbindeverzögerer wird dem Zement das Anhydrid d.h. Wasserfreier Gips zugesetzt Kapitel 2 Gips 14

15 2.4. Geschichtliches - Gips war schon in der Antike als Baumaterial bekannt (Alabastermoschee Kairo). - Griechen benutzten es wegen der leichten Bearbeitbarkeit für f Bauornamente (Stuck). - Die Römer R entdeckten das durch erhitzen eine Substanz entsteht, die mit Wasser vermischt aushärtet Kapitel 2 Gips 15

16 3.0.) Zement Kapitel 3 Zement 16

17 3.1.) Was is Zement? Definition Der Zement von lat.: caementum = Bruchstein, Mörtel Bezeichnung für ein fein gemahlenes hydraulisches Bindemittel d.h. solche mineral. Stoffe, die unter Wasseraufnahme an Luft und selbst unter Wasser steinartig erhärten Kapitel 3 Zement 17

18 3.2.) Geschichtliches - Zement wurde bereits bei den Römern verwendet wurde Zement vom Ulmer Apotheker Dr. Ernst Leube wiederentdeckt stellt der engl. Maurer Joseph Aspdin durch Brennen von Kalk und Ton unterhalb der Sintertemp. Einen hydraulisch aushärtenden Romankalk her den er im gleichen Jahr unter dem Namen Portlandzement zum Patent anmeldete entsteht die erste deutsche Portlandzementfabrik Kapitel 3 Zement 18

19 3.3.) Herstellung und Verwendungszwecke Stichpunktartiger Herstellungsverlauf - Abbau und Brechen der Rohstoffe - Trocknen und Mahlen der Bestandteile - Homogenisierung der Stoffe und Abscheiden von Fremdkörpern rpern - Brennen im Drehrohrofen (früher auch Schachtofen) - Lagern des so genannten Klinkers - Beimischen der anderen Hauptbestandteile und erneutes mahlen bzw. Homogenisieren. - Verpackung als Sack bzw. Siloware Kapitel 3 Zement 19

20 3.3.1.) Herstellung und Verwendungszwecke Kapitel 3 Zement 20

21 3.3.2.) Herstellung und Verwendungszwecke Weitere Bestandteile Kapitel 1 Kalk 21

22 3.3.3.) Herstellung und Verwendungszwecke Hauptsächlich bekannte Zementarten - Portlandzement - Eisenportlandzement Hochofenzement Kapitel 1 Kalk 22

23 3.3.4.) Herstellung und Verwendungszwecke Große e Bedeutung für f r die Bauindustrie 45% der Jahresweltproduktion verbaut China Kapitel 1 Kalk 23

24 4.0.) Quellenangabe - Brockhaus - Roempp Chemieleksikon - Wikipedia - Bilder Google Kapitel 4 Quellenangabe 24