Entkalken – Säuren helfen im Haushalt

Calciumcarbonat(Kalk) ein Salz der Kohlensäure und seine engsten Verwandten die Hydrogencarbonate lassen sich mit Säuren zerstören. Essigsäure oder Citronensäure eignen sich dazu in den einfachsten Fällen. Für großflächige Anwendungen im Außenbereich kommen unter Umständen auch stärkere Säuren wie die Salzsäure zum Einsatz.

Die Chemie des Entkalkens:

Calciumcarbonat + Säure \( \longrightarrow \) Calciumsalz der Säure + Kohlenstoffdioxid
(Kalk)
Calciumcarbonat + Salzsäure \( \longrightarrow \) Calciumchlorid + Kohlendioxid

Calciumcarbonat + Citronensäure \( \longrightarrow \) Calciumcitrat + Kohlendioxid

Ein Versuch mit 3 Entkalkern:

Anwendung im Außenbereich:

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Fruchtsäuren

Das schmeckt ja sauer!
So in etwa reagieren wir auf die überraschende Unreife von sonst süß schmeckenden Früchten. Aber auch reife Früchte enthalten diese Geschmacksstoffe. Wir kennen sie aus Äpfeln, Zitrusfrüchten, Beeren und vielem mehr.

Zu den Fruchtsäuren gehören Äpfelsäure, Citronensäure, Fumarsäure, Gluconsäure, Glycolsäure, Mandelsäure, Milchsäure, Oxalsäure, Salicylsäure, α-Hydroxycaprylsäure und Weinsäure. Diese Stoffe sind aber nicht unbedingt, was wir als Säure erwarten. So ist die Citronensäure ein geruchloses, farbloses, wasserlösliches Pulver. Sie wurde erstmal 1785 von Carl Wilhelm Scheele dem Entdecker des Sauerstoffs isoliert. Sie wird als Lösungsmitteln für Kalk in entsprechenden Reinigern eingesetzt und ist der Lebensmittelzusatzstoff E330. An der Haltbarmachung von Blutspenden ist sie ebenso beteiligt, wie als Rostentferner, kosmetischer Wirkstoff in Cremes und Lotions.

Die Äpfelsäure ist als E269 zugelassenes Säuerungsmittel und für ihren „grasigen“ Geschmack bekannt. Sie wird gern herben Speisen zugesetzt. Die Salze der Äpfelsäure – die Malate – dienen uns in Kartoffelchips dazu, diesen Genuss bis in´s Ungesunde ausarten zu lassen. Sie sind mitverantwortlich für dieses „immer mehr wollen“.

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Weinsäure

Weinsäure, auch als 2,3-Dihydroxybernsteinsäure oder 2,3-Dihydroxybutandisäure oder Weinsteinsäure, im Lateinischen als Acidum tartaricum und im Englischen mit tartaric acid bezeichnet, vom griechischen tartaros Hölle, aufgrund der ätzenden, brennenden Wirkung.

Text: wikipedia.org

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Apfelsäure

Die Apfelsäure wurde von Carl Wilhelm Scheele als erstes aus dem Apfelsaft isoliert und beschrieben. Sie kommt in vielen unreifen Früchten wie Stachelbeeren, Äpfeln, Quitten oder Weintrauben vor. A. Lavoisier schlug den Namen Apfelsäure (acid malique) vor. Sie ist der Lebensmittelzusatzstoff E296, der aber wegen seines hohen Preises kaum eingesetzt wird. Kaliummalat -das Kalioumsalz der Apfelsäure - wird medizinisch als Ersatzstoff für Kaliumchlorid eingesetzt.

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Citronensäure

E330, Citronensäure ist ein weißes Pulver, welches sich gut in Wasser löst und mit Metallen Salze bildet, die man Citrate nennt. Carl Wilhelm Scheele isolierte sie 1784 erstmals aus Zitronensaft. Aber schon im 9. Jahrhundert wurde von arabischen Alchemisten die Säure erwähnt, jedoch anders benannt. Die Citronensäure tritt in den Stoffwechseln von fast allen Lebewesen auf. Man findet sie in vielen Früchten, Milch, Tabak, Pilzen und Nadelhölzern. Wir verwenden sie als Lebensmittelzusatzstoff, Säuerungsmittel, Konservierungsstoff und in kalklösenden Reinigern. Da Citronensäure die Blutgerinnung verhindert, konserviert man Blut mit ihrer Hilfe.

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Oxalsäure

Ethandisäure oder auch Kleesäure wurde 1769 durch J. Christian Wiegleb im Sauerklee entdeckt und konnte erst später von Carl Wilhelm Scheele in größeren Mengen hergestellt werden. Maniok, Spinat, Mangold und Rhabarber enthalten große Mengen davon, aber auch Sternfrüchte, Petersilie und Kakao beinhalten Oxalsäure. Sie wird von uns als Bleichmittel in der Holzindustrie und zur Entfernung von Rostflecken benutzt. Dem Imker dient sie im Winter zur Bekämpfung einer lästigen Milbe. Weiterhin ist sie ein Glanzpoliermittel für Marmor. Da Oxalsäure die Eisenaufnahme im Körper stark einschränkt muss bei der Ernährung Zurückhaltung beim Verzehr oxalsäurereicher Nahrungsmittel geübt werden.

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Du findest mehr zum Thema im Internet (www.chemie-schule.de) und im LERNPROGRAMM Chemieseiten (nur für den PC)

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Neutralisation

Hier wird Natronlauge (NaOH) in Wasser gegeben. Dazu kommt dann Salzsäure(HCl). Die Ionen verteilen sich im Wasser und beginnen sich umzulagern. Es entsteht aus den Ionen der Base \( (OH^-) \)und den Ionen der Säure\( (H^+) \)… nur Wasser.

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Die allgemeine Gleichung der Neutralisation lautet:

\( Säure + Base –> Salz + Wasser \)

Die Simulation findet man bei www.javalab.org
Hier Klicken!

Anwendung der Neutralisation:

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Unser Abwasser enthält unter den vielen störenden Inhaltsstoffen auch Säuren oder Basen, die es verunreinigen.
Um diese Bestandteile unschädlich zu machen, muss der pH-Wert verändert werden. Dies geschieht in Neutralisationsbecken im Klärwerk. Dort wird der pH-Wert elektronisch bestimmt und danach das jeweilige Gegenmittel zur Erreichung eines pH-Wertes von 6,8 zugegeben.

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In Aquarien leben Tiere und Pflanzen in einer künstlichen Umgebung. Hier muss von Zeit zu Zeit nachgeholfen werden, das Gleichgewicht zu schaffen und schädliche Ansammlungen von Stoffen (Säuren) zu beseitigen. Nahrungsreste, abgestorbene Pflanzenteile und Exkremente der Fische sind hier zu nennen. Fische brauchen ein sauberes Wasser. Mittel, die den pH-Wert heben oder senken helfen dem Aquarianer.

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Sodbrennen

Sodbrennen ist ein Schmerz, der durch aufsteigende, ätzende Magensäure vom Magen in die Speiseröhre verursacht wird. Das wird auch durch übermäßiges, fett- oder zuckerreiches Essen verursacht.
Bekämpft wird der Schmerz mit einem Mittel, welches Magnesiumhydroxid oder Aluminiumhydroxid enthält. Diese Stoffe neutralisieren die Magensäure.

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Kalken

Pflanzen verbrauchen die Mineralien im Boden und produzieren wie andere Bodenlebewesen bei ihrem Zerfall Säuren, die der Bodenqualität schaden. Also muss von Zeit zu Zeit die Bodenqualität durch Düngung - also Mineraliengabe- und durch Korrektur des pH-Wertes des Bodens verbessert werden. Kalk (Calciumhydroxid) wird hier großflächig aufgebracht. Auch Teiche und Rasenstücke werden so behandelt.

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Arbeitsblätter zur Neutralisation:

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