Schülerversuch; 40 min.

Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.

Geräte
Mörser mit Pistill, Metallrohr mit passendem Stempel, Dampfkochtopf, Elektroplatte.

Chemikalien
Calciumoxid (C), Sand, Wasser.

Durchführung
Eine Mischung von 1 % Calciumoxid, 92 % Sand und 7 % Wasser (Gew.-%) werden zu einem steifen Brei verrührt. Hierbei sollte das Calciumoxid mit dem Sand zuvor im Mörser gut verrieben werden. Anschließend stellt man aus dieser Masse Presslinge her: Ein wenig der Masse wird in ein Metallrohr gegeben, welches mit einer Öffnung auf eine Unterlage gestellt wird. Von oben führt man in die zweite Öffnung einen passenden Stempel (Stab aus Glas oder Metall) ein, presst die Masse kräftig zusammen und drückt sie anschließend aus dem Rohr hinaus.
Diese Presslinge werden in einen Dampfkochtopf gegeben und mindestens 30 min unter Dampfdruck erhitzt. Die erhaltenen Steine haben nach dem Trocknen eine beträchtliche Härte.

Auswertung
Das angewendete Verfahren zur Herstellung von Kalksandsteinen hat große Ähnlichkeit mit dem technischen Prozess.

Zunächst reagiert beim Anrühren der Mischung das Calciumoxid (Branntkalk) mit Wasser zu Calciumhydroxid (Löschkalk):

CaO + H₂O à Ca(OH)₂

Im Dampfkochtopf wird dann das Siliciumdioxid (Sand) unter Druck mit heißem Wasserdampf zu Kieselsäure aufgeschlossen:

SiO₂ + H₂O à H₂SiO₃

Schließlich reagieren Löschkalk und Kieselsäure zu einem Calcium-Silicat (CaSiO₃), dem Kalksandstein:

Ca(OH)₂ + H₂SiO₃ à CaSiO₃ + 2 H₂O

Literatur
R. Wendehorst, Baustoffkunde für Studium und Selbstunterricht, Vincentz Verlag, Hannover 1975, 218.
H. J. Bader, C. Heger, Mineralische Baustoffe - Schulversuche zu einem vernachlässigten Thema, Tagungsbände der Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, 1994, 344-346.