Eine “Carbonat-Bombe” für die Geowissenschaftliche Arbeitsgemeinschaft

Weniger gefährlich, als es klingt: Die neue “Carbonat-Bombe”.

Aus Mitteln des Museums- und Heimatvereins Gifhorn konnte für die Geowissenschaftliche Arbeitsgemeinschaft eine „Carbonat-Bombe“ bzw. ein „Calciocarbometer“ zur Bestimmung des Kalkanteils in mineralischen Stoffen angeschafft werden. Das Gerät eignet sich zur Schnellbestimmung von Carbonat in Gesteinen, Mineralien, Böden, Baustoffen, Schlacken, Scherben usw. Die Bestimmung des Kalk-Gehaltes in sedimentären Gesteinen ist in der Petrologie zur Eingruppierung von besonderer Bedeutung (Kalkstein, Mergel, Ton und deren Untergruppen) und lässt in Verbindung mit dem Gefüge und der Korngröße Rückschlüsse auf deren Bildungs- und Umweltbedingungen zu.

Wie es funktioniert

Je nach zu erwartendem Kalkgehalt werden 1-10 g im Porzellanmörser pulverisierte und homogenisierte Probe in den Glasbehälter der Bombe eingefüllt. In den Säurebehälter im Messkopf werden 5 ml ca. 25%-ige Salzsäure gefüllt und der Messkopf vorsichtig senkrecht auf den Glasbehälter geschraubt. Durch Neigung des Gerätes läuft die Säure aus dem Behälter auf die Probe und löst die Carbonate, wobei gasförmiges Kohlendioxid freigesetzt wird und den Druck in der Bombe erhöht. Aus der Druck-Anzeige des Manometers im Messkopf kann dann der Kalkgehalt ermittelt werden. Gesteinsproben können aber auch andere Carbonate enthalten, wie z.B. Dolomit und Siderit, die auch alle mit Salzsäure reagieren, so dass man auf diese Weise den Gesamt-Carbonat-Gehalt ermittelt. Der absolute Fehler beläuft sich auf ± 1%, wobei vorher eine Eichkurve erstellt werden muss.

Der Säurebehälter dient zur Aufnahme von verdünnter Salzsäure.

Gehalte von Sulfiden verfälschen das Messergebnis, da bei der Reaktion gasförmiger Schwefelwasserstoff freigesetzt wird (Geruch nach faulen Eiern). Um lediglich den Kalkgehalt zu ermitteln kann man mit einer 50%-igen Essigsäure arbeiten, dadurch wird auch die Störung durch Sulfide reduziert. Prinzipiell lässt sich auf diese Weise auch der Sulfid-Gehalt abschätzen, wenn vorher der Kalk mit Essigsäure aus der Probe herausgelöst wurde. Störend wirken sich dann aber noch die in Essigsäure schwerlöslichen Carbonate aus.