Kalk, Gips, Zement Ein Vortrag von Björn Bahle 08.06.2006 12.06.2006 SS06 / Anorganische Chemie I 1
Kalk, Gips, Zement 12.06.2006 SS06 / Anorganische Chemie I 2
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 12.06.2006 SS06 / Anorganische Chemie I 3
- Kalk CaCO 3 1.1.) 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 12.06.2006 Kapitel 1 Kalk 4
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) 12.06.2006 Kapitel 1 Kalk 5
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. 12.06.2006 Kapitel 1 Kalk 6
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) 12.06.2006 Kapitel 1 Kalk 7
1.2.2) Entstehung, Vorkommen, Abbau Abbau im Tagebau 12.06.2006 Kapitel 1 Kalk 8
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) 12.06.2006 Kapitel 1 Kalk 9
1.3.1.) Kalkreislauf 12.06.2006 Kapitel 1 Kalk 10
2.0.) Gips 12.06.2006 Kapitel 1 Kalk 11
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) 12.06.2006 Kapitel 2 Gips 12
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 12.06.2006 Kapitel 2 Gips 13
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. 12.06.2006 Kapitel 2 Gips 14
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. 12.06.2006 Kapitel 2 Gips 15
3.0.) Zement 12.06.2006 Kapitel 3 Zement 16
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 12.06.2006 Kapitel 3 Zement 17
3.2.) Geschichtliches - Zement wurde bereits bei den Römern verwendet. - 1835 wurde Zement vom Ulmer Apotheker Dr. Ernst Leube wiederentdeckt. - 1824 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. - 1855 entsteht die erste deutsche Portlandzementfabrik 12.06.2006 Kapitel 3 Zement 18
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 12.06.2006 Kapitel 3 Zement 19
3.3.1.) Herstellung und Verwendungszwecke 12.06.2006 Kapitel 3 Zement 20
3.3.2.) Herstellung und Verwendungszwecke Weitere Bestandteile 12.06.2006 Kapitel 1 Kalk 21
3.3.3.) Herstellung und Verwendungszwecke Hauptsächlich bekannte Zementarten - Portlandzement - Eisenportlandzement Hochofenzement 12.06.2006 Kapitel 1 Kalk 22
3.3.4.) Herstellung und Verwendungszwecke Große e Bedeutung für f r die Bauindustrie 45% der Jahresweltproduktion verbaut China 12.06.2006 Kapitel 1 Kalk 23
4.0.) Quellenangabe - Brockhaus - Roempp Chemieleksikon - Wikipedia - Bilder Google - www.breckweg.de - www.uni-muenchen.de 12.06.2006 Kapitel 4 Quellenangabe 24