Calcit

Autoren: Hans-Jürgen Schwarz , Nils Mainusch, NN....

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Calcit
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Mineralogische Salzbezeichnung	Calcit
Chemische Bezeichnung	Calciumcarbonat
Trivialname	Kalkspat, Reichit, Kanonenspat, Doppelspat, Kreide
Chemische Formel	CaCO3
Hydratformen	CaCO3•H2O, CaCO3•6H2O
Kristallklasse	trigonal
Deliqueszenzfeuchte 20°C	-
Dichte (g/cm³)	2,72 g/cm3
Molvolumen	-
Molgewicht	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)
Brechungsindices	nO = 1,658 nE = 1,486
Doppelbrechung	Δ = 0,172
Optische Orientierung	einachsig negativ
Pleochroismus	-
Dispersion	-
Phasenübergang	-
Chemisches Verhalten	in kalten, verdünnten Säuren unter heftigem Brausen löslich
Bemerkungen	-

Allgemeines

Vorkommen von Calcit

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

Lösungsverhalten

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

18°C	25°C
0,015g/l	0,014 g/l

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
;

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

(vgl.Tabelle Hygroskopizität der Salze und Gleichgewichtsfeuchte)

Hygroskopizität

(vgl. Tabelle Gleichgewichtsfeuchte in Abhängigkeit von Temperatur)

Analytischer Nachweis

Mikroskopie

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

Brechungsindizes:  n₀ = 1.658,  n_E = 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 eines Probematerials anderen 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 n_O – 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 n_D = 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

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.

Weblinks

http://webmineral.com/data/Calcite.shtml

http://www.mindat.org/min-859.html

http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/MineralData?mineral=Calcit

Literatur

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

Differential-Thermoanalyse, eine Methode zur Charakterisierung von Materialien anhand von Reaktionswärmen

Thermogravimetrie