Kalkwasser

Kalkwasser, auch Kalksinterwasser oder nur Sinterwasser genannt, ist der Trivialname für eine Calciumhydroxid-Lösung in Wasser. Kalkwasser ist eine alkalische, schwach ätzende Lösung.

Herstellung

Schlämmt man schwer lösliches Calciumhydroxid in Wasser auf und filtriert die Suspension, so erhält man Kalkwasser als klare Lösung.

Auch durch Einrühren von Calciumoxid in Wasser erhält man eine Calciumhydroxid-Suspension, aus der man durch Filtration Kalkwasser gewinnt:

$ \mathrm {CaO+H_{2}O\longrightarrow Ca(OH)_{2}} $

Als Abfallprodukt entsteht Kalkwasser bei der Herstellung von Sumpfkalk. Hier bedeckt die Lösung den mit Wasser gelöschten Branntkalk (Löschkalk) während dieser im Reifebecken zu Sumpfkalk reift.

Verwendung zur Analyse

Gefiltertes Kalkwasser verwendet man in der Chemie zum einfachen Nachweis von Kohlenstoffdioxid: Beim Durchleiten von Kohlenstoffdioxid-haltiger Luft bildet sich ein Niederschlag von Calciumcarbonat. Bei längerem Durchleiten von Kohlenstoffdioxid löst sich der Calciumcarbonat-Niederschlag unter Bildung von Calciumhydrogencarbonat wieder auf.

Nach folgender Reaktionsgleichung entsteht im ersten Schritt des Prozesses zunächst Kohlensäure (H₂CO₃). Da diese in Wasser sofort zu anderen Produkten zerfällt, reagiert sie sofort mit dem enthaltenen Calciumhydroxid zu Calciumcarbonat, welches als Feststoff ausfällt und die Trübung der Suspension hervorruft:

$ \mathrm {CO_{2}+H_{2}O\rightleftharpoons H_{2}CO_{3}} $

$ \mathrm {H_{2}CO_{3}+Ca(OH)_{2}\longrightarrow CaCO_{3}+2\;H_{2}O} $

Lässt man Kalkwasser längere Zeit in einem unverschlossenen Gefäß stehen, so wird die Lösung unbrauchbar, da sie Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre absorbiert, so dass sich unter Verbrauch von gelöstem Calciumhydroxid ein unlöslicher Niederschlag von Calciumcarbonat bildet.

$ \mathrm {Ca(OH)_{2}+CO_{2}\longrightarrow CaCO_{3}\downarrow +\ H_{2}O} $

Diese Reaktion läuft auch bei der Kalkwasserprobe zum Nachweis von Kohlenstoffdioxid in einem Probegas ab.

Analog zu Kalkwasser reagiert Barytwasser mit Kohlenstoffdioxid.

Verwendung in der Denkmalpflege

Sowohl mit Kalkwasser als auch mit Barytwasser wurde in der Vergangenheit versucht, morbide Natursteine oder Putzmörtel zu festigen: Die Lösung wurde in das Kapillarsystem eingebracht in der Hoffnung, dass die Fällungsprodukte das Korngerüst stabilisieren.

Die Wirksamkeit solcher Maßnahmen ist wissenschaftlich widerlegt: Wenn überhaupt ein Festigkeitszuwachs stattfindet, so ist dies auf eine Umlagerung von noch im Mörtel vorhandenem Calciumhydroxid zurückzuführen - Dieser Effekt konnte in Versuchen auch durch eine einfache Tränkung mit Wasser ausgelöst werden.

Literatur

• Clifford A. Price: Stone Conservation - An Overview of Current Research (= Research in Conservation, 8). Marina del Rey, 1996.

• Manfred Koller: Das Märchen von der Festigung mit "Kalkwasser". In: Restauratorenblätter 17, 20 Jahre Steinkonservierung 1976-1996. Wien, 1996, S. 17.

• Hans Ettl und Eberhard Wendler: Strukturelle Putzfestigung mit Kalkwasser? - Grenzen und Alternativen. In: Beiträge zur Erhaltung von Kunst- und Kulturgut, Nr. 1, 2005, S. 129–133.