Calciumoxid

Autor: Hans Lohninger

Calciumoxid, CaO, "gebrannter Kalk" ist eine weiße Substanz die in der NaCl-Struktur kristallisiert. Mit Wasser reagiert es unter heftiger Wärmeentwicklung zu Calciumhydroxid. Die dabei frei werdende Energie (65.2 kJ/mol = 1160 kJ/kg) lässt das Wasser kochen, so dass Wasser wie beim Löschen eines Brandes verdampft ("gelöschter Kalk"):

CaO + H₂O Ca(OH)₂

Calciumoxid wird großtechnisch durch Erhitzen von Kalkstein ("Kalkbrennen") auf 1000-1200°C hergestellt. Je nach Ausgangsmaterial (reiner Kalkstein, Dolomit, oder Kalkmergel (tonhaltiger Kalkstein)) verhält sich der Kalkstein beim Brennen unterschiedlich: Reiner Kalk kann nicht totgebrannt werden, es entsteht immer ein reinweißes Pulver, CaO. Dolomit zersetzt sich in zwei Phasen, zuerst bei ca. 700°C das Magnesiumcarbonat das zu Magnesiumoxid zerfällt, und dann ab 900°C das Calciumcarbonat.

Bei Kalkmergel kann es bei hohen Temperaturen zu Sintereffekten kommen, da enthaltene Calcium-Aluminium-Eisensilikate schon ab ca. 1500°C schmelzen und die Calciumoxidkörner umschließen. Dadurch ist zu heiß gebrannter Kalkmergel nicht fähig mit Wasser zu reagieren ("totgebrannter Kalk").

Im Labor kann man Calciumoxid auch durch Erhitzen von Calciumhydroxid auf 500°C herstellen (Umkehrung des Kalklöschens).

Calciumoxid sendet beim Erhitzen auf hohe Temperaturen sehr grelles weißes Licht aus, so dass es im 19. Jahrhundert zur Beleuchtung von Theatervorstellungen oder auch auf Leuchttürmen verwendet wurde (die englische Bezeichnung "in the limelight" stammt aus dieser Zeit, als die Schauspieler auf der Bühne mit Calciumoxid-Gaslaternen beleuchtet wurden).

(1)	Die Dichte von technischem Calciumoxid kann erheblich niedriger sein (1.4 bis 2.3 g/cm3) und hängt von der Porosität des gebrannten Kalks ab.