Ines von Hören

Irina Nickel

ZementGipsKalk

• Kalk

• Allgemeines• Vorkommen in Mineralien• Vorkommen in Sedimentgestein• Verwendung• Kalkkreislauf• Gebrannter/Gelöschter Kalk

• Gips• Allgemeines• Entstehung• industrielle Herstellung• Verwendung

• Zement• Was ist Zement?• Geschichtliches• Wirtschaftlicher Aspekt• Herstellung und Verwendung von Zement

● CaCO3

● Salz der Kohlensäure

● Ionengitter; Verhältnis 1:1

● In Wasser kaum löslich

Wasserfreie Carbonate ohne

fremde Anionen:

● Calcit (Kalkspat)

● Aragonit

● Vaterit

● Sedimentgestein

– Kreide

– Kalkstein

– Marmor

● Stromatolithe

Stromatolith

● Baustoffindustrie

● Stahlindustrie

● Mineralischer Dünger

● Füllstoff

● Herstellung von Zement

● Lebensmittelzusatzstoff und -farbstoff

CO2 + H2O → H2CO3

● H2CO3 + CaCO3→Ca(HCO3)2

● Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2

+ H2O

Gebrannter Kalk:

CaCO3 + ΔT→ CaO + CO2

Gelöschter Kalk:

CaO + H2O → Ca(OH)2; exotherm

Kalkbrei:

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

● CaO – Calciumoxid

● Weißes Pulver

● CaCO3 + ΔT→ CaO + CO2

● Alternativ: 2 Ca +O2 → 2 CaO

● Verwendung:

● Beimischung zu Mörtel und Putzen

● Kalksandstein

● Trocknungsmittel , Absorption von CO2

CaO + H2O → Ca(OH)2

Schlecht wasserlöslich

Weißes Pulver

Verwendung:

Nachweismittel für CO2

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

Kalkmörtel

Bindemittel für wasserlösliche Farben

Düngemittel

Gegenmittel bei Schwefelsäure- und Oxalsäurevergiftungen

● Kalziumsulfat

● Minerale der wasserhaltigen Sulfate ohne fremde Anionen

● Monoklines Kristallsystem

● CaSO4*2H2O

● Auskristallisieren aus calciumsulfat-übersättigtem

Meerwasser

● Verwitterungsprodukt sulfider Erze

● Vulkanische Schlote (Schwefelsäure mit Kalkstein)

● Fundorte:

● Mexiko, Algerien, Spanien, Italien, USA

● Osterode (Harz), Eisleben (Sachsen-Anhalt)

● Kaum gezielte Herstellung

● Immer Sekundärprodukte

● Citronensäureherstellung

● Phosphorsäureherstellung

● Klassischer Prozess:

● H2SO4 + CaCO3 → CaSO4 + H2O + CO2

● Abwasserreinigungsverfahren

● Rauchgasentschwefelung der Abase von Kraftwerken

● Abbau in Steinbrüchen

Einsatz in der Bautechnik (z.B. Wandbauplatten, Gipskartonplatten)

Medizin (Gipsverband)

Zahntechnik (Abformungen der Mund und Zahnsituation, Modelle)

Kunst (Skulpturen usw.)

Des weiteren dient Calciumsulfat

Zur Herstellung von Tofu

Als Lebensmittelzusatzstoff

Als Schüßler- Salz

Zement (v. lat.: caementum= Bruchstein, Baustein) ist ein hydraulisches Bindemittel, d.h. ein fein gemahlener anorg. Stoff, der mit Wasser gemischt, Zementleim ergibt, welcher durch Hydratation erstarrt und erhärtet.

Nachdem Erhärten auch unter Wasser fest und Raumbeständig .

1000 v. Chr. erster hydraulisch erhärtender Mörtel (gebr. Kalk, gem. Ziegel oder vulkanische Asche)

Name „Zement“ geht auf die Römer zurück. Sie errichteten betonartiges Mauerwerk aus Bruchsteinen mit gebrannten Kalk 120 v. Chr. Bau des Pantheon.

Bis ins 19. Jahrhundert Verwendung von Bindemitteln (durch Einsatz von Puzzolanen hydraulische Eigenschaften).

Entwicklung innovativer Zemente sind bis heute keine Grenzen gesetzt. (z.B. Verbesserung in Bezug auf Wasserbeständigkeit, Erhärtungsverlauf und Endfestigkeit).

Wirtschaftlicher Aspekt• Anteil der EU an der

Weltproduktion 11%, Deutschland 1,6%, China 45%

• Straßentransport nicht rentabel ab 200-300 km

• Ca. 95% der in Deutschland benötigten Menge Zement von inländischen Zementwerken produziert.

• Am stärksten nachgefragte Zementsorten: Portlandzement 56%, Portlandhüttenzement 19% Portlandkalksteinzement 11% Hochofenzement 11%

Rohmaterialgewinnung

Lagerung und Homogenisierung

Mahlen des Rohmaterials

Brennen

Zementmahlung

Verladung und Versand

Beton: Treppen, Deckenbalken, Wände, Stützen und Abwasserrohre

Mörtel: Bodenbeläge, Mauerwerk

Faserzement: Bedachung, Fassadenverkleidung

Holleman, Wiberg: Lehrbuch der anorganischen Chemie (102. Auflage)

Riedel, Janiak: Anorganische Chemie (7. Auflage)

www.Imedo.de

www.bdzement.de

www.mineralienatlas.de

www.seilnacht.com

www.brechweg.de

www.wikipedia.de