Dient kalk ergens voor of bestaat het alleen om dingen stuk te maken in huis

De rol die kalk speelt in onze samenleving is absoluut doorslaggevend vanwege de vele functies die het heeft.

Calciumcarbonaat wordt gebruikt om de landbouwproductiviteit te verbeteren, de hygiëne te onderhouden, drinkwater te zuiveren, metalen te smelten, glas te vervaardigen, als reagens in de chemische industrie en is essentieel in de bouw.

Het zijn echter vooral de chemische transformaties dat kalkgesteente ondergaat bij verhitting. Als calciumcarbonaat in een oven op ongeveer 900ºC wordt gekookt, breekt het mineraal af in calciumoxide en komt carbonaatdioxide vrij:

CaCO₃ + warmte -> CaO + CO₂

Deze calciumoxide kennen we als ongebluste kalk of gebrande kalk. Ongebluste kalk bijt extreem (vernietigt organische dierlijke stoffen) en kan worden gebruikt voor het tegengaan van de verspreiding van ziekten.

De naam “ongebluste” kalk komt van het feit dat deze kalk zo intens reageert met water dat er kokendhete warmte vrijkomt waardoor het echt ongeblust lijkt. Vanuit chemisch oogpunt halveert calciumoxide watermoleculen, waardoor calciumhydroxide ontstaat (Ca(OH)₂), ook wel gehydrateerde, dode, gebluste of luchtkalk genoemd, dat na verloop van tijd uiteindelijk wordt omgezet in calciumcarbonaat in de vorm van calciet (hetzelfde waarvan het afkomstig was voordat het in de oven werd verwarmd), als gevolg van het carbonatatie-effect van CO₂ in de atmosfeer.

Omdat gebluste of luchtkalk moet worden blootgesteld aan de lucht voor carbonatie om zo uit te harden, kunnen we deze niet verwarren met andere kalksoorten dat bepaalde verbindingen bevat die ervoor zorgen dat het uithardt als we water toevoegen, ook wel hydraulische kalk genoemd.

Gebluste kalk is zeer alkalisch en bijtend en wordt veelvuldig gebruikt. Zo kunnen we in warme klimaten gevels bedekken, zodat het gebouw fris en schoon blijft.

“Agrarische kalk” wordt gebruikt voor het verzorgen van akkers en de productiviteit van gewassen te maximaliseren. Volgens specialisten, is kalk voor de akkers net als olie voor een motor. Het is de moeite waard om gebroken kalksteen op zure gronden te verspreiden om de pH-waarde dichter bij een neutrale waarde te brengen. Zure grond vermindert de beschikbaarheid van essentiële voedingsstoffen voor het gewas, vooral fosfor (cruciaal voor de energieoverdracht in de gewassen) en begint de gewassen uit te hongeren. Het bemesten van velden met kalk zal de effectiviteit van mest of kunstmest vergroten.

Gebluste kalk kan worden omgezet van een makkelijk te spreiden pasta naar een materiaal dat bij het uitharden steenhard wordt (de duur van dit uitharden kan meerdere dagen duren). Als we dit mengen met een beetje zand en water, vormt gebluste kalk cement of mortel dat al millennia lang wordt gebruikt voor stevig samengestelde bakstenen en het bouwen van stevige draagmuren.

Kalkmortels worden al duizenden jaren gebruikt, maar het was een nieuwe substantie die door de Romeinen werd geproduceerd wat de aard van de bouw veranderd heeft. De Romeinen observeerden dat cement, gemaakt door het mixen van gebluste kalk met vulkanische as, bekend als puzzolana, veel sneller hardt dan kalkmortel en vele malen sterker is.

Zo slaagden de Romeinen erin om meer dan alleen rijen stenen met elkaar te verbinden. Ze voegden nieuwe mortel samen met heterogene steenmengsels en vonden zo beton uit. Deze revolutie stelde de Romeinen in staat imposante bouwwerken te bouwen, zoals het Colosseum en het gigantische dak van het Pantheon in Rome, dat vandaag de dag nog steeds de grootste monoblok betonnen koepel ter wereld is.

Maar beter nog, cement had nog een andere, bijna magische, eigenschap: het hardt zelfs uit als het volledig onder water is. Zo konden de Romeinen havens bouwen op plaatsen zonder natuurlijke havens en maritieme controle behouden over de Middellandse zee.

Deze kennis over cement ging echter helaas verloren met de val van het Romeinse Rijk. Geen enkele middeleeuwse bron noemt cement en de grote gotische kathedralen die men heeft gebouwd met uitsluitend kalkmortel.

Rond 1794 is de moderne methode uitgevonden voor het produceren van cement. Het Portland cement wordt gemaakt door een mix van kalksteen en klei in een oven te bakken bij een temperatuur van 1.450ºC.

Momenteel kennen we de volgende toepassingen van ongebluste kalk en/of gebluste kalk:

Industrie

• Ijzer- en staalindustrie: Wordt gebruikt als vloeimiddel en slakkenvormer.
• Metaalbewerking: Wordt gebruikt in flotatie-processen.
• Chemie: Wordt gebruikt bij de productie van zeep, het vervaardigen van rubber, in de olie-, cosmetische- en papierindustrie.
• Voedselindustrie: Wordt gebruikt in suikerfabrieken (met name bij de productie van bietsuiker); oesterteelt; visteelt, brouwerijsector, in de zuivelindustrie…
• Glas: Het gebruik ervan zorgt voor helderder glas met betere kleuren. De fusie gaat sneller, wat economische besparing als gevolg heeft tijdens het productieproces van glas.
• Looien: is een van de oudste toepassingen. Kalkkuipen zorgen voor extractie van haar en zwellen de huiden voor het looien op.

Bouw

• Infrastructuur: Bij het drogen van bodemstabilisatie, ontdooien van ijs en het verbeteren van eigenschappen van kleigronden.
• Bouw: Bij de vervaardiging van voorgefabriceerde kalk: Gas- of cellenbeton, kalkzandsteen en samengeperste aardeblokken.

Milieubescherming

• Behandeling van drinkwater (zuivering): Wordt toegepast voor zuivering, verwijdering van troebelheid, het neutraliseren van de zuurgraad en het verwijderen van silica en andere onzuiverheden met het doel de waterkwaliteit te verbeteren die personen consumeren.
• Afvalwater- en slibbehandeling. Men gebruikt dit vaak bij conventionele chemische behandelingen van industrieel afvalwater, in principe van anorganische aard.
• Remineralisatie van ontzilt water: De toevoeging van kalk maakt conditionering van ontzilt water mogelijk, variërend van het aanpassen van de pH-waarde en het verminderen van de agressiviteit, tot de remineralisatie van water door toevoeging van calcium. Kalk is onmisbaar voor de uiteindelijke behandeling van water dat afkomstig is van de ontzilting van zeewater, aangezien het een van de basisvoedingsstoffen (calcium) levert en noodzakelijk is voor het in stand houden van de kalk-carbonaatbalans, om kalkaanslag of corrosie te voorkomen.
• Zuivering van gassen: Kalk is, afhankelijk van het proces, de meest winstgevende en natuurlijke ontzwavelaar die zwaveldioxide en andere zure gassen (HCI, HF en Nox) elimineert uit industriële dampen van verbrandingsovens voor vast huishoudelijk afval, thermische energiecentrales en van de industrie in het algemeen.
• Afvalverwerking: Kalk wordt niet alleen gebruikt als onderdeel van diverse chemische behandelingen, maar ook als middel om slechte geuren en watervervuiling door uitloging te voorkomen.
• Behandeling van verontreinigde bodems.

Landbouw

• Amendement: Het kalk wordt gebruikt als amendement om de eigenschappen van de landbouwgrond te verbeteren: de zuurgraad, porositeit en biologische activiteiten van de grond.
• Mest: Levert calcium, een voedingsstof voor de gewassen.
• Compost (kunstmest): Dit wordt gebruikt om compost te verkrijgen uit landbouw-, agro-industrieel- en huishoudelijk afval.
• Biocide: Dit kan worden gebruikt als een biocide waarvan het doel is de werking van schadelijke organismen te voorkomen.