MKL1888:Kalk

[399] Kalk, im gewöhnlichen Sinn s. v. w. kohlensaurer K., welcher in größten Mengen als Kalkstein, Marmor, Kreide, Kalkspat etc. vorkommt; dann s. v. w. gebrannter K. (Calciumoxyd) oder gelöschter K. (Ätzkalk, Calciumhydroxyd). Der gebrannte K. wird im großen zur Bereitung von Mörtel dargestellt. Dies geschieht durch sehr starkes Erhitzen (Kalkbrennen) des bei hoher Temperatur sich zersetzenden kohlensauren Kalks unter Verhältnissen, welche das Entweichen der Kohlensäure gestatten. Man verarbeitet in Steinbrüchen gewonnenen Steinkalk, als Geschiebe oder Gerölle gesammelten Lesekalk, erdigen Mergelkalk, der vor dem Brennen meist eingesumpft und in Formen gestrichen werden muß, und am [400] Meeresstrand gesammelte Muschelschalen (Muschelkalk). Bei Rotglut verliert der kohlensaure K. Wasser, und es beginnt das Entweichen von Kohlensäure, welche indes erst bei Weißglut vollständig ausgetrieben wird. Reiner K. verändert sich dabei nicht weiter; häufig aber enthält der kohlensaure K. Thon (kieselsaure Thonerde) und Kieselsäure, und dann entstehen bei hoher Temperatur sinternde Verbindungen, welche bewirken, daß der gebrannte K. sich beim Übergießen mit Wasser nicht mehr löscht (totgebrannter K.). Um dies zu vermeiden, ist die Temperatur sorgfältig zu regeln; aber auch dann bleibt unreiner K. minderwertig, weil die Beimengungen nicht jene Eigenschaft besitzen, wegen welcher man den K. anwendet. Man brennt den K. bisweilen noch in Meilern, in denen man den Kalkstein mit Stein- oder Braunkohle schichtet, in meilerähnlichen Feldöfen oder Gruben, bei größerm Betrieb aber in besondern Kalköfen. Von diesen haben die liegenden im Grundriß länglich viereckige Gestalt und sind mit einem flachen Gewölbe überspannt, welches verschließbare Zuglöcher zur Regulierung des Zugs besitzt. Jeder Ofen besitzt drei Schüröffnungen mit Rost und Aschenfall und denselben gegenüber einen während des Brandes zu vermauernden Eingang zum Einbringen des Kalksteins. Von letzterm setzt man, anschließend an die Schüröffnungen, durch die Tiefe des ganzen Ofens kleine Gewölbe auf und füllt dann den weitern Ofenraum durch die seitwärts angebrachten, später gleichfalls zu vermauernden Öffnungen. Gewöhnlich liegen zwei Öfen beisammen und besitzen einen gemeinsamen Schornstein. Der Brand wird bis zur Weißglut fortgesetzt und diese je nach der Beschaffenheit längere oder kürzere Zeit unterhalten, worauf man den Ofen langsam erkalten läßt. Ein Brand währt 36–40 Stunden. Viel häufiger werden stehende Kalköfen angewandt, welche man zweckmäßig an oder in einem Bergabhang neben dem Kalkbruch anlegt und 1,25–12,5 m hoch und zwar cylindrisch, viereckig, konisch, elliptisch etc. baut. Man unterscheidet auch Flaschenöfen mit Verjüngung nach oben und Trichter- oder Kesselöfen mit Erweiterung nach oben, im letztern Fall zweckmäßig von der Gestalt eines halben Eies. Beide Ofenarten werden auch Schneller- oder Fixöfen genannt. Nach dem Betrieb unterscheidet man Öfen mit periodischem und kontinuierlichem Gang, je nachdem man den Ofen nach dem Ausziehen des garen Kalks abkühlen läßt und dann wieder füllt oder rohen Kalkstein ununterbrochen in dem Maß oben aufgibt, wie garer unten ausgezogen wird. Dabei modifiziert sich der Betrieb nach der Beschaffenheit des Brennmaterials. Koks und Kohlenklein, magere Steinkohle etc. schichtet man in abwechselnden Lagen mit dem K. und entzündet die Beschickung im untern Teil des Ofens. Man kann hierbei geringes, billiges Brennmaterial anwenden und erzielt eine gute Ausnutzung der Wärme, während freilich der K. durch die Asche des Brennmaterials verunreinigt und leicht zum Sintern gebracht wird. Bei dem etwas teuern Betrieb mit besonderer Feuerung kommt der K. nur mit der Flamme in Berührung, er wird besser, gleichmäßiger, und man

	Fig. 2. Grundriß.
Fig. 1. Durchschnitt.	Fig. 3. Beschickung.
Fig. 1–3. Kalkofen für periodischen Betrieb.

kann ihn in größern Stücken brennen, die sich bei der Aufbewahrung weniger leicht löschen. In neuerer Zeit wendet man mit Vorteil Gasfeuerung beim Kalkbrennen an. Dieselbe gestattet die Benutzung jeglichen Brennmaterials, vermeidet die lästige Rauchbildung bei Beginn des Brandes, gewährt Ersparnis an Brennmaterial und größere Leistungsfähigkeit und liefert ein gutes Produkt. Fig. 1–3 zeigen einen Kalkofen für periodischen Betrieb. Zum Brennen dient der untere, oben überwölbte Raum von 4 m Höhe. Er besitzt 4 Schürlöcher eeee mit Rosten für das Brennmaterial (Braun- oder Steinkohle). Der K. wird durch die Öffnung b eingetragen, welche man nach der Füllung des Ofens vermauert. Durch d wird der gebrannte K. ausgetragen, a ist der Zugang zu dem Raum über dem Gewölbe. Man beobachtet von dort das Austreten der Flamme aus den Gewölbeöffnungen, um nach Erfordernis einzelne derselben durch aufgelegte Steine zu verschließen und die Glut in andre Teile des Ofens zu lenken. Figur 2 und 3 zeigen, wie der Ofen eingesetzt wird. Bei jeder Feuerung baut man ein zur bessern Verteilung der Flamme dienendes Gewölbe, und in der Mitte wird ein Stück Holz angebracht, durch dessen Verbrennung ein zentraler Schacht zur Leitung der Flamme entsteht. Man feuert in den ersten sechs Stunden schwach und gibt dann allmählich stärkeres Feuer, bis die gelbe Kalkflamme aus den Gewölbeöffnungen [401] hervorschlägt und eine klare Glut im Ofen sichtbar ist.

Als Repräsentant der kontinuierlichen Öfen gilt der Rüdersdorfer (Fig. 4 u. 5). Er besteht aus dem Schacht, welcher durch die Futtermauer d und das von dieser durch einen mit Asche oder Schutt gefüllten Zwischenraum getrennte Rauhgemäuer e gebildet wird, und besitzt außerdem eine Umhüllungsmauer c, so daß zwischen dieser und dem Rauhgemäuer ein Raum bleibt, welcher durch Gewölbe in Zellen geteilt ist. Letztere benutzt man zur Aufbewahrung von Material. Während des Ganges des Ofens ist der untere Teil des Schachtes mit gar gebranntem K. gefüllt, der durch die vier Zugöffnungen a an der Schachtsohle von Zeit zu Zeit gezogen wird. Der Schacht hat eine Höhe von etwa 14 m. Etwa 4 m über der Sohle befinden sich die Feuerungen b für Torf und Holz, welche zu drei oder fünf um den Ofen herum angebracht und mit Rost und Aschenfall versehen sind. Um die Arbeiter vor der von dem gezogenen K. ausströmenden Hitze zu schützen, ist ein Kanal angebracht, durch welchen die Hitze in die Gewölbe gelangt. Der einmal angeheizte Ofen wird so lange im Gang erhalten, bis Reparaturen erforderlich werden. Man verbraucht in diesem Ofen auf 1 Volumen gebrannten K. 1,4 Vol. hartes oder 2–2,25 Vol. weiches Holz oder 1,5–2 Vol. Torf. Mit 1 Vol. Braunkohle erhält man 1–1,5, mit 1 Vol. Steinkohle bis 3,5 Vol. gebrannten K.

Die mit Gasfeuerung betriebenen Kalköfen haben bis jetzt hauptsächlich in der Zucker- und Ammoniaksodafabrikation Anwendung gefunden, wo man die aus dem K. ausgetriebene Kohlensäure mit den Verbrennungsgasen unter der verschlossenen Gicht ableitet, um sie in dem Fabrikbetrieb zu benutzen. Der Gaskalkofen gleicht in der innern Form etwa einem Rüdersdorfer Ofen, nur sind an Stelle der Feuerungen Gasdüsen angebracht, welche mit einem nahe am Ofenschacht herumgehenden Gaszuführungskanal verbunden werden. Die Verbrennungsluft tritt durch die noch glühenden Steine unterhalb der Düsen durch die im Boden befindlichen, mit Fallthüren versehenen schrägen Ausziehkanäle ein. An zwei Seiten des Ofens befinden sich Gasgeneratoren, aus welchen das Gas zunächst in Teersammler (zur Abscheidung der Teerdämpfe durch Abkühlung), dann in den erwähnten Gaszuführungskanal tritt. Man braucht auf den gebrannten K. nur 50 Proz. Braunkohle. Bisweilen werden auch die Gichtgase aus Hochöfen oder die Wärme aus Koksöfen zum Kalkbrennen benutzt, und in neuerer Zeit findet auch der ursprünglich zum Ziegelbrennen bestimmte Ringofen zum Brennen von K. Anwendung. Er zeigt den gewöhnlichen Kalköfen gegenüber dieselbe Überlegenheit hinsichtlich der Ausnutzung der Wärme wie beim Brennen der Thonware. Während aber beim Ringofen das zu brennende Material festliegt und das Feuer beweglich gemacht ist, beruht der kontinuierliche Kanalofen auf dem entgegengesetzten Prinzip: das Feuer steht fest, und der K. wird auf Wagen demselben entgegengeführt.

Der kohlensaure K. verliert beim Brennen an Gewicht über 40 Proz., an Volumen aber nur 10–20 Proz., mithin ist der gebrannte K. porös und leichter (spez. Gew. 2,3); reines Calciumoxyd CaO ist weiß, unschmelzbar; der gewöhnliche gebrannte K. ist durch Eisenoxyd meist gelblich und durch Verunreinigungen, namentlich mit Silikaten, schmelzbar. Er saugt begierig Wasser auf, erhitzt sich dabei (bis 150°) und zerfällt unter starker Volumvergrößerung und Entwickelung eines laugenartigen Geruchs (er „löscht sich“) zu gelöschtem K. (Kalkhydrat, Calciumoxydhydrat, Calciumhydroxyd CaO2H2). 100 Teile K. erfordern etwa 32 Teile Wasser zur Bildung von Hydrat. Trockner K. absorbiert keine Kohlensäure, aber an der freien Luft absorbiert er allmählich Feuchtigkeit und zerfällt zu pulverigem Kalkhydrat, welches begierig Kohlensäure aufnimmt und sich in kohlensauren K. verwandelt. Beim Löschen muß man

Fig. 4.

Rüdersdorfer Kalkofen (Durchschnitt).

Fig. 5.

Rüdersdorfer Kalkofen (Grundriß).

den K. mit mehr Wasser übergießen, als er zur Bindung bedarf (21/2–3 Teile), weil er nur in diesem Fall einen voluminösen, zarten Kalkbrei liefert. Dieser fühlt sich fett, schlüpfrig und zäh an, wenn aber der K. magnesia- und thonreich war, kurz, wenig geschmeidig, mager. Danach unterscheidet man fetten und magern K. Reiner K. gibt mit 2,5 Teilen oder 3,2–3,6 Volumen Wasser das 2,5fache Gewicht oder das 3,2–3,6fache Volumen Kalkbrei (so weit abgetrocknet, daß er Risse bekommt), magerer K. aber mit 2–2,5 Volumen Wasser nur das zweifache Volumen Brei. Man sagt daher, fetter K. wächst oder gedeiht besser als magerer. 10 Proz. Magnesia machen den [402] K. schon deutlich mager, bei einem Gehalt von 25–30 Proz. Magnesia ist der K. unbrauchbar. Läßt man den K. mit wenig Wasser zu Pulver zerfallen, so erhält man mit diesem nicht mehr einen fetten Brei. Zur Aufbewahrung löscht man den K. und bringt den dünnen Brei in eine Grube mit durchlassenden Wänden (man „sumpft ihn ein“); er wird dann mit der Zeit noch fetter und speckiger. Damit er nicht Kohlensäure anzieht, bedeckt man ihn mit Brettern und schüttet auf diese eine Lage Sand. Neuerdings bewahrt man gebrannten K. für die Mörtelfabrikation dadurch jahrelang auf, daß man ihn mit wenig Wasser zu Pulver löscht, in einem Haufen acht Tage liegen läßt, durch ein Sieb mit 0,5 mm weiten Maschen das Grobe absiebt, dies zerreibt, ebenfalls zu Pulver löscht und das Produkt in Haufen aufschüttet, welche vor Regen geschützt oder mit Kohlenasche bedeckt werden müssen. Unter Kalkmilch versteht man eine rahmartige Mischung von Kalkhydrat mit Wasser; bei längerm Stehen setzt sich aus derselben das Kalkhydrat zu Boden, und über demselben befindet sich dann eine klare Lösung von Kalkhydrat in Wasser (Kalkwasser). 100 Teile Wasser lösen bei 15° 0,14, bei 100° nur 0,7 Teil Kalkhydrat. Die Lösung schmeckt schrumpfend, reagiert alkalisch, trübt sich beim Erhitzen, überzieht sich an der Luft mit einem Häutchen von kohlensaurem K. und gibt mit Leinöl eine eigelbe Emulsion. Ätzkalk ist eine starke Base, wirkt ätzend, fällt die Magnesia- und die Metallsalze, zersetzt die Kohlensäuresalze der Alkalien, bildet mit Säuren die Kalksalze (s. d.), löst sich leicht in Zuckerlösung zu Zuckerkalk und bildet mit Chlor den Chlorkalk. Man benutzt gebrannten K. zu feuerfesten Tiegeln, zum Drummondschen Kalklicht, als schlackenbildenden Zuschlag beim Ausbringen von Metallen, als Zusatz zum Glas, bei der Verarbeitung des Kryoliths, zur Verarbeitung der Melasse, zum Austrocknen von geschlossenen Räumen, zum Entwässern von Flüssigkeiten, mit welchen er sich nicht chemisch verbindet, als Putzmittel, zu Kitten etc. Meist aber wird er gelöscht und zu Mörtel benutzt. Der gelöschte K. findet außerdem ausgedehnte Anwendung in der chemischen Industrie, wegen seiner basischen Eigenschaften, weil er nach Ausnutzung derselben aus den Flüssigkeiten durch Kohlensäure oder Schwefelsäure in Form von unlöslichem kohlensauren oder schwefelsauren K. wieder ausgeschieden werden kann, während man bei Anwendung von Alkalien statt des Kalks immer Alkalisalze, die oft störend wirken, in Lösung behält. Man benutzt Ätzkalk außerdem zur Bereitung von Ätzkali, Ätznatron, Ammoniak aus Salmiak, Chlorkalk, chlorsaurem Kali, Bleichflüssigkeit, zum Fällen der Magnesia aus den Mutterlaugen der Salinen, zum Reinigen des Leuchtgases, zum Entschwefeln der Rohlaugen in der Sodafabrikation, zum Einkalken des Getreides vor dem Säen, zum Reinigen der Runkelrübensäfte in der Zuckerfabrikation, in der Sodafabrikation, zum Enthaaren und Vorbereiten der Häute in der Gerberei, zum Bäuchen der zu bleichenden Baumwollgewebe, zum Reinigen des Kesselspeisewassers, zur Darstellung von Indigküpen in der Färberei, zum Verseifen der Fette bei der Stearinsäurefabrikation, bei der Verarbeitung des Kryoliths, zum Neutralisieren der Schwefelsäure bei der Traubenzuckerfabrikation, zur Herstellung von Kitten. Vgl. Heusinger v. Waldegg, Kalk-, Ziegel- und Röhrenbrennerei (3. Aufl., Leipz. 1875, 2 Bde.). Über hydraulischen K. s. Zement; oxydiert-salzsaurer K., s. v. w. Chlorkalk; salzsaurer K., s. v. w. Chlorcalcium.

Kalk, Stadt im preuß. Regierungsbezirk und Landkreis Köln, östlich neben Deutz, Knotenpunkt der Linien Speldorf-Troisdorf und Deutz-K. der Preußischen Staatsbahn, hat eine evangelische und eine kath. Pfarrkirche, bedeutende Maschinenfabrikation mit Eisengießereien und Kesselschmieden, Hochöfen, Kalisalpeter-, Pottaschen-, Kunstdünger-, Glycerin-, Schwefelsäure- und Dynamitfabrikation, Fabriken für Ornamente und Thonwaren, Ziegelbrennerei, Bierbrauerei und (1885) 11,418 meist kath. Einwohner. K. wurde 1845 angelegt und ist seit 1881 Stadt.

[476] Kalk. Bei der Kalkbrennerei entwickeln die Öfen älterer Konstruktion große Mengen von Teerdämpfen und übelriechenden Gasen, welche zwar nicht eigentlich schädlich wirken, aber die Umgegend oft auf 2–3 km belästigen. Bei der Anlage von Kalkbrennereien ist daher die herrschende Windrichtung zu berücksichtigen. Die neuern Kalköfen erzeugen viel weniger Rauch, aber sie sind insofern für die Arbeiter gefährlicher, als diese leichter in die Lage kommen, sich den der Gicht entströmenden kohlenoxydreichen Gasen auszusetzen. Ob die Kohlensäure, wenn sie sich bei ruhigem, trocknem Wetter schnell zu Boden senkt, der Vegetation nachteilig wird, scheint noch nicht sicher festgestellt zu sein. Beim Ziehen des gebrannten Kalks entsteht Staub, welcher für die Arbeiter und die Umgebung, besonders die Vegetation, schädlich ist. Es ist daher für geeignete Ventilation vor den Ausziehöffnungen und dafür Sorge zu tragen, daß der mit der Asche des Brennmaterials gemischte Kalkstaub vor dem Wind geschützt wird.

In den meisten Fällen genügt zur Wertbestimmung des Kalks eine Bestimmung des Kohlensäuregehalts, und man bedient sich hierzu des Scheiblerschen Apparats, in welchem das Volumen der entwickelten Kohlensäure gemessen wird. Bei stark magnesiahaltigen Kalksteinen genügt diese Methode nicht, man muß sie gewichtsanalytisch untersuchen, indem man 5 g K. in Salzsäure löst, das Ungelöste (Kieselsäure, Sand, Thon) abfiltriert, auswäscht, trocknet, glüht und wägt. Aus der Lösung fällt man durch Ammoniak Eisen und Thonerde, aus dem Filtrat von diesen durch Ammoniumoxalat den K. und aus dem Filtrat von letzterm durch Natriumphosphat und Ammoniak die Magnesia. Zur Bestimmung der Alkalien brennt man 1 g K. im Platintiegel über dem Gebläse, zieht den Ätzkalk mit heißem Wasser aus, [477] fällt den gelösten K. durch Kohlensäure, filtriert, verdampft nach Zusatz einiger Tropfen Salzsäure zur Trockne, löst den Rückstand in wenig neutralem Ammoniumcarbonat, filtriert, verdampft und glüht. Soll das Kalium bestimmt werden, so wird es aus der Lösung des Glührückstandes als Kaliumplatinchlorid gefällt. Zur Wasserbestimmung im K. werden 10 g der Substanz bei 130° getrocknet. Die Schwefelsäure fällt man aus dem Filtrat von Sand und Thon durch Chlorbaryum. Zur Bestimmung des Ätzkalks im gebrannten K. werden 10 g K. mit Wasser gelöscht, zu 0,5 Lit. mit 10proz. Zuckerlösung übergossen, nach 24 Stunden und häufigem Umschütteln wird die Lösung filtriert und mit Normalschwefelsäure titriert. Guter K. soll nicht unter 82 Proz., womöglich über 86 Proz. Calciumoxyd enthalten. Zur Feststellung des Wertes eines Düngekalks bestimmt man durch Glühen Wasser + Kohlensäure, durch Lösen in Salzsäure etc. das Unlösliche, durch Fällen der Lösung mit Ammoniak, Eisenoxyd und Thonerde. Die Differenz ist K. und Magnesia. Auch bei der Beurteilung des Kalks hinsichtlich seiner Brauchbarkeit zur Herstellung von Mörtel kommt die Menge der vorhandenen fremden, unlöslichen Bestandteile in Betracht. Zur exakten Prüfung der Volumvermehrung, des Gedeihens des gebrannten Kalks beim Löschen mit Wasser dient das Mörtelvolumeter von Michaelis, eine Dose, deren Deckel, der durch Schrauben befestigt werden kann, ein graduiertes Rohr trägt. Man ermittelt in diesem Apparat mit Hilfe von Ligroin das Volumen von 50 oder 100 g des gebrannten Kalks, löscht dann 50 g K. mit 200–300 g Wasser in der mit einem Uhrglas bedeckten Dose auf einem Wasserbad und erwärmt so lange, bis der von Zeit zu Zeit durch Aufsetzen der Dose zusammengerüttelte Brei Schwindungsrisse zeigt. Dann läßt man abkühlen, setzt den Deckel auf und füllt mittels Vollpipetten Wasser in den Apparat, bis dasselbe in der Meßröhre stehen bleibt. Durch einfaches Ablesen kann man dann das Volumen des gelöschten Kalks ermitteln.