Calcit

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Autoren: Hans-Jürgen Schwarz , Nils Mainusch
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Calcit[1][2][3]
Calcit Kristalle Musterplatte.jpg
Mineralogische Salzbezeichnung Calcit
Chemische Bezeichnung Calciumcarbonat
Trivialname Kalkspat, Reichit, Kanonenspat, Doppelspat, Kreide
Chemische Formel CaCO3
Hydratformen CaCO3•H2O
CaCO3•6H2O
Kristallsystem trigonal
Deliqueszenzfeuchte 20°C
Löslichkeit(g/l) bei 20°C 0,014 g/l (25°C)
Dichte (g/cm³) 2,72 g/cm3
Molares Volumen
Molare Masse 100,09 g/mol
Transparenz durchsichtig bis undurchsichtig
Spaltbarkeit sehr vollkommen, Spaltwinkel 75°
Kristallhabitus sehr unterschiedlich, Konkretionen, oolithisch, stalaktitisch, körnig, massig
Zwillingsbildung sehr häufig Gleitzwillinge (polynynthetische Translationslamellen)
Phasenübergang
Chemisches Verhalten in kalten, verdünnten Säuren unter heftigem Brausen löslich
Bemerkungen sehr gut löslich in 2M HCl
Kristalloptik
Brechungsindices no = 1,658
ne = 1,486
Doppelbrechung Δ = 0,172
Optische Orientierung einachsig negativ
Pleochroismus
Dispersion
Verwendete Literatur


Vorkommen von Calcit
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In Form natürlicher Minerale tritt Calciumcarbonat als Calcit und Aragonit auf. Außer diesen beiden Modifikationen existiert Vaterit als instabile Modifikation, welche in Körperknochen nachweisbar ist, sich unter normalen Bedingungen allerdings in Aragonit und Calcit umwandelt.

Ein sehr reines Vorkommen von Calciumcarbonat stellt Kalkspat dar. Calciumcarbonat als Bindemittel für Mörtel und in maltechnischer Verwendung kann organischen oder anorganischen Ursprunges sein. Die besondere Eigenschaft von Kalkspat, die starke Doppelbrechung, wurde bereits im 17. Jh entdeckt und von C. Huygens naturwissenschaftlich erklärt.


Angaben zum Schadenspotential und zur Verwitterungsaktivität von Calcit[Bearbeiten]

Lösungsverhalten[Bearbeiten]

Calcit ist in reinem Wasser kaum löslich. Der Temperatureinfluß auf die Löslichkeit ist gering. Enthält Wasser allerdings CO2, dann erhöht sich die Löslichkeit deutlich.

Tabelle 1: Löslichkeit von Calcit in Abhängigkeit zur Temperatur [Angaben nach H. J. Schwarz 1996 und Stark/Stürmer 1993] [Stark.etal:1996]Titel: Bauschädliche Salze
Autor / Verfasser: Stark, Jochen; Stürmer, Sylvia
Link zu Google Scholar
18°C 25°C
0,015g/l 0,014 g/l


Das System CaCO3– H2O:
Beide bekannte Hydratstufen von Calciumcarbonat existieren nur unter besonderen Verhältnissen und dehydrieren unter Normalbedingungen an der Luft.


Mikroskopie
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Laboruntersuchung:
Calcit ist nur geringfügig in reinem Wasser zu lösen, so daß keine Rekristallisation initiiert werden kann.


Brechungsindizes:  n0 = 1.658,  nE = 1.486
Doppelbrechung:    Δ  = max. 0,172
Kristallklasse:          trigonal


Polarisationsmikroskopische Untersuchung:

Calcitkristalle, die Kalkmörtel, Verputz oder Malschicht entstammen, sind in der Regel außerordentlich kleinteilig, so daß morphologische Eigenschaften lichtmikroskopisch selten klar erfassbar sind. Vielmehr zeigt sich Calcit in Materialproben als eine Art Matrix feiner, rundlich wirkender Partikel, in welcher nur selten gut ausgebildete, tafelige Rhomboeder vorliegen, welche für Calcit charakteristisch sind.

Entstammen Calcitkristalle einem Probematerial anderer Herkunftsquellen, wie Kalkspat, Kreiden, Muscheln etc., dann können deutlich
größere, äquidimensionale Partikel auftreten. Stark elongierte Teilchen, Latten oder Nadeln sowie Kristallaggregate erscheinen nicht.

Die sehr hohe Doppelbrechung führt selbst bei kleinen Partikeln zu deutlichen Interferenzphänomenen. Auffällig ist zudem der starke Reliefwechsel, besonders deutlich bei der Verwendung eines Immersionsmedium, welches einen Brechungsindex nahe dem des nO – Wertes von 1,658 besitzt. Da Calcit optisch einachsig ist, zeigt sich unabhängig von der Orientierung und der Betrachtungsrichtung auf einen Einzelpartikel in einer der beiden Normalstellungen stets ein fester Brechungsindexwert, der mit nD = 1,658 wirksam ist.


Verwechslungsmöglichkeiten:

Calcit ist eindeutig zuzuweisen, wenn die nachstehenden Merkmale erfasst sind:

  • Calcit ist in Wasser kaum löslich
  • Säureempfindlichkeit
  • sehr starke Doppelbrechung
  • hohes Relief in den meisten Immersionsmedien
  • bei der Verwendung eines Einbettmedium mit einem Brechungsindex von 1,662 zeigt sich ein starker Reliefwechsel, wobei ein Kristall in der Normalstellung nahezu verschwindet, in welcher der no-Bechungsindex wirksam ist
  • es ist nur parallele und symmetrische Auslöschung beobachtbar


Tabelle 2: Salzphasen, die calcitähnliche chemische und optische Eigenschaften aufweisen
Salzphase Unterscheidungsmerkmale zu Calcit
Dolomit MgCa(CO3)2  Beide Indizes über 1.5
Magnesit MgCO3 Beide Indizes über 1.5, no- Index mit 1.7-1.719 deutlich höher als bei Calcit.



Calcit im Bild[Bearbeiten]

Unter dem Rasterelektronenmikroskop[Bearbeiten]

Weblinks
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Literatur[Bearbeiten]

[Stark.etal:1996] Stark, Jochen; Stürmer, Sylvia (1996): Bauschädliche Salze, Bauhaus-Univ. WeimarLink zu Google Scholar

Weitere Literatur

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Bezeichnet für ein Salz den Grenzwert, oberhalb dessen dieses Luftfeuchte aufnimmt, bis es sich darin vollständig löst.

Die Deliqueszenzfeuchte beschreibt die Höhe der relativen Luftfeuchte, oberhalb der z. B. ein Salz Feuchtigkeit aus der Luft aufnimmt und in Lösung geht.