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Kalzinierung

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
(Weitergeleitet von Kalzination)

Als Kalzinierung oder Kalzination, Calcinieren oder Calcination (von lateinisch calcinatio von calx für Kalkstein<ref name="BNT">Der Brockhaus, Naturwissenschaft und Technik, F. A. Brockhaus, Mannheim; Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 2003.</ref>) bezeichnet man in der Chemie und der Verfahrenstechnik allgemein das Umwandeln in eine kalkähnliche Substanz durch Erhitzen von Stoffen in Luft. Im Gegensatz zur Pyrolyse ist die Abwesenheit von Sauerstoff in diesem Verfahren nicht notwendig.<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref><ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)|The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC): }}{{#if:|{{#if:IUPAC – calcination (C00773)|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=IUPAC – calcination (C00773)}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://goldbook.iupac.org/terms/view/C00773%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=IUPAC – calcination (C00773)}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://goldbook.iupac.org/terms/view/C00773}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=IUPAC – calcination (C00773)}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:IUPAC Goldbook{{#if: 2021-05-20 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}} 

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Eine spezifischere Bedeutung umfasst das Erhitzen (Brennen) von calcium- und magnesiumcarbonathaltigen Mineralien mit dem Ziel, diese zu entwässern oder zu zersetzen.<ref name="Römpp">Eintrag zu Calcinieren. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum{{#if: {{#invoke:Wikidata|pageId}}||{{#ifeq: 0 | 0 | }} }}</ref>

Die Kalzinierung erfolgt beim Kalkbrennen als Teil des technischen Kalkkreislaufs. Als Zersetzungsprodukte entstehen Wasser, das Calciumoxid (oder andere Metalloxide) und das entweichende Kohlenstoffdioxid (CO2). Ähnlich verlaufen die Kalzinationsvorgänge bei Magnesit und Dolomit.

Der Vorgang findet auch bei der Gipsherstellung und grundsätzlich bei der Entfernung von Kristallwasser aus hydratisierten Salzen (Beispiel: Calcinierte Soda) statt. Beim Ton- und Porzellanbrennen entweicht ebenfalls gebundenes Wasser unter gleichzeitigem Zusammensintern der Teilchen.<ref>Eintrag zu Keramik. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum{{#if: {{#invoke:Wikidata|pageId}}||{{#ifeq: 0 | 0 | }} }}</ref>

Technisch spielt die Kalzinierung z. B. bei der Herstellung von Zement, Aluminiumoxid oder der Verarbeitung von Petrolkoks (siehe Delayed Coking) eine Rolle. Dabei werden vor allem Drehrohröfen verwendet.<ref name="Römpp" /> Calciumoxid (Branntkalk) wird überwiegend in Schachtöfen hergestellt.

Die Kalzinierung wird bei der Analyse glasfaserverstärkter Kunststoffe gemäß DIN EN ISO 1172 zur Bestimmung des Textilglas- und Mineralfüllstoffgehalts eingesetzt. Diese Methode stellt eine thermogravimetrische Analyse nach Veraschung dar.

Geschichte

In der Alchemie spielte die Kalzinierung oder Kalzination (lateinisch Calcinatio) eine wichtige Rolle. Der Begriff „calcinatio“ bezeichnete dabei im weiten Sinne eine Pulverisierung eines Stoffes, oft durch das Rösten in einer Schale,<ref>Claus Priesner, Karin Figala (Hrsg.): Alchemie – Lexikon einer hermetischen Wissenschaft. C. H. Beck, München 1998, S. 53.</ref><ref>Vgl. auch Guido Jüttner: Alchemie. III: Verfahren und Geräte. In: Lexikon des Mittelalters. Band 1, Sp. 333–335, hier: S. 334.</ref> stellte laut dem französischen Alchemisten Antoine-Joseph Pernety die erste Stufe jedes alchemistischen Prozesses dar und wurde mit dem Tierkreiszeichen Widder assoziiert. Bei der relativ unkomplizierten Kalzination wurde eine Substanz erhitzt, wobei (meist durch Oxidation) eine schwarze Substanz zurückblieb, weswegen die Alchemie auch als „Schwarze Kunst“ bezeichnet wurde. Der, da nach alchemistischer Vorstellung und wie auch Albertus Magnus glaubte, der Tod (bzw. eine vollständige Zerstörung) der Geburt (bzw. der Erschaffung eines Dinges) vorausgehen muss, auch unter anderem mit „Tod“, „Mortifikation“ oder „Verwesung“ genannten Kalzination folgte die Stufe der Coagulatio.<ref>Allison Coudert: Der Stein der Weisen. Die geheime Kunst der Alchemisten. (Originalausgabe: Alchemy: the Philosopher's Stone. 1980) Lizenzausgabe. Pawlak, Herrsching 1992, ISBN 3-88199-911-6, S. 18–19 und 49–51.</ref> Unter Kalzination oder Calcination versteht man in der Spagyrik das Veraschen von getrockneten Heilpflanzen.

Bereits in der römischen Antike gewann man durch die Kalzinierung Calciumoxid als Baustoff. Beispielsweise wurden entsprechende Öfen entlang des Limes gefunden.

Im 18. Jahrhundert verstand man unter Kalzinierung die Erhitzung von Feststoffen über dem Feuer und das damit verbundene „Austreiben von flüchtigen Stoffen“<ref>Samuel Hahnemann: Apothekerlexicon. Leipzig 1793, S. 460 ({{#if: itoUAAAAQAAJ | {{#if: {{#if: ||1}} {{#if: itoUAAAAQAAJ ||1}} | <0|&pg={{#if:|RA{{{Band}}}-}}PA172|&pg=172}}{{#if:Kalzination|&q=Kalzination}}#v=onepage|{{#if:|&pg=|}}{{#if:Kalzination|&q=Kalzination}}}}{{#if:|q=%7B%7B%7BSuchbegriff%7D%7D%7D}}|{{#if:|q=%7B%7B%7BSuchbegriff%7D%7D%7D}}}} {{#if:Volltext|{{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Volltext}}|eingeschränkte Vorschau}}{{#if:|| in der Google-Buchsuche}}{{#ifeq:|US|-USA}}{{#if: itoUAAAAQAAJ |{{#invoke: Vorlage:GoogleBook|fine |id=itoUAAAAQAAJ |errN=Parameter „BuchID“ hat falsche Länge |errC=Parameter „BuchID“ enthält ungültige Zeichen |errH=# in der „BuchID“ |errP=Parameterzuweisungen in der „BuchID“ |class=editoronly |cat={{#ifeq: 0 | 0 | Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Google Buch}} |template= Vorlage:Google Buch}} }} | Es darf nur genau einer der beiden Parameter „Suchbegriff“ oder „BuchID“ ausgefüllt werden. Bitte beachte die in der Vorlage:Google Buch befindliche Dokumentation und prüfe die verwendeten Parameter.{{#ifeq: 0 | 0 | }}}} | Es muss mindestens einer der beiden Parameter „Suchbegriff“ oder „BuchID“ ausgefüllt werden. Bitte beachte die in der Vorlage:Google Buch befindliche Dokumentation und prüfe die verwendeten Parameter.{{#ifeq: 0 | 0 | }}}}{{#invoke:TemplatePar|check |all= |opt= Suchbegriff= BuchID= Seite= Band= SeitenID= Hervorhebung= Linktext= Land= KeinText= |cat= {{#ifeq: 0 | 0 | Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Google Buch}} |template= Vorlage:Google Buch |format= }}{{#if:Volltext|{{#if:{{#invoke:WLink|isBracketedLink|Volltext}}|}}}}).</ref>. Vor der Entdeckung des Sauerstoffs war es nicht zu verstehen, dass es sich bei der „Kalzinierung“ von Metallen und der „Kalzinierung“ von Kalk um völlig unterschiedliche Reaktionen handelte. Im ersten Fall wird Sauerstoff aus der Luft mit dem Metall verbunden, was zu einer Gewichtszunahme führt. Im zweiten Fall wird Kohlenstoffdioxid abgespalten, wodurch sich das Gewicht des Feststoffs verringert. Die Gewichtszunahme im Falle der Kalzinierung von Metallen wurde fälschlich mit der Existenz einer hypothetischen Substanz aus dem Feuer („Phlogiston“) erklärt.

Einzelnachweise

<references />

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