Carbonate allgemein
Kohlensäure (H2CO3) kann zwei Protonen abgeben und bildet somit zwei verschiedene Salz-Reihen (Hydrogencarbonate & Carbonate). In der ersten Dissoziationsstufe heißt das Säurerest-Ion Hydrogencarbonat-Ion (HCO3(-)) und in der zweiten, vollständig dissoziierten Stufe Carbonat-Ion (CO3(2-)).
Carbonate bilden bei Raumtemperatur Kristalle aus und sind somit bei Standardbedingungen Feststoffe, die in Wasser nur schwer löslich sind. Hydrogencarbonate können über die Hydroxy-Gruppe mit Wasser Wasserstoff-Brücken ausbilden und sind somit bei Standardbedingungen leicht in Wasser löslich. Die Rest-Ionen der Hydrogencarbonaten & Carbonaten sind farb- und geruchlos. Eine schnelle Unterscheidung der Stoffe ist über den pH-Wert möglich.
Die wichtigsten Vertreter des Hydrogencarbonats sind das Natriumhydrogencarbonat (Natron) z.B. in Backpulver und das Calciumhydrogencarbonat, das ausschlaggebend für die temporäre Wasserhärte ist, jedoch nur in wässrigen Lösungen existent ist. Die wichtigsten Vertreter der Carbonate sind das Natriumcarbonat (Soda(s)), das z.B. bei der Glasherstellung als `Flussmittel` benutzt wird und das Calciumcarbonat (Kalk) mit dem jedermann im Haushalt als Ablagerung z.B. in Waschbecken im eigenen Haus zu kämpfen hat.
Da Kalk der wichtigste Vertreter der Carbonate ist und im Zusammenspiel mit Kohlensäure im Verlauf der Erdgeschichte große Karstlandschaften gebildet hat, beschränken wir uns im Folgenden auf diesen Vertreter. Kalk greift dabei nicht nur Gestein an, sondern macht auch Metallen und Kunststoffen zu schaffen.
Calciumcarbonat (CaCO3) findet man in gelöster Form als Hydrogencarbonat im Grundwasser. Da die Reaktion von Calciumcarbonat zu Hydrogencarbonat ein dynamisches Gleichgewicht ist, fällt Kalk z.B. bei Verdunstung des Wassers aufgrund von Konzentrationsänderung aus und wird als Ablagerung im Waschbecken sichtbar. Dabei gibt die so genannte Wasserhärte den Gehalt an Hydrogencarbonat bzw. `gelöstem Kalk` an und wird in Grad deutscher Härte von 0 bis 21+°d gemessen.
Doch wie kommt der Kalk bzw. das Hydrogencarbonat in das Grundwasser und wie lassen sich hässliche Kalk-Flecken mit Hausmitteln entfernen?
