Calciumcarbonat ist eine wichtige chemische Verbindung, die aus einem Calciumatom besteht, das an ein Kohlenstoffatom und drei Sauerstoffatome gebunden ist. Seine Summenformel ist CaCO3. Gebräuchliche Namen für diese Verbindung sind Kalkstein, Calcit, Aragonit, Kreide und Marmor, und obwohl alle die gleiche Substanz enthalten, unterliegen jeder ihrer Entstehung unterschiedliche Prozesse. Calciumcarbonat wird in Zementen und Mörteln, zur Herstellung von Kalk, in der Stahlindustrie, Glasindustrie und als Zierstein verwendet.
Diese Verbindung sieht normalerweise aus wie ein weißes Pulver oder ein Stein. Es sprudelt und setzt Kohlendioxid frei, wenn es mit einer starken Säure wie Salzsäure in Kontakt kommt. Nachdem das Kohlendioxid freigesetzt wurde, ist der Rest Calciumoxid (CaO), allgemein als Branntkalk bezeichnet.
Wenn Calciumcarbonat mit kohlendioxidgesättigtem Wasser in Kontakt kommt, bildet es eine lösliche Verbindung, Calciumbicarbonat. Unterirdisch führt dies oft zur Bildung von Höhlen. Die Reaktion ist wie folgt: CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2
Calciumcarbonat wird zu Marmor, wenn es tief unter der Erdoberfläche stark komprimiert und erhitzt wird. In Höhlen erzeugt es, wenn es durch den oben genannten chemischen Mechanismus aufgelöst wird, großartige Speläotheme: Höhlenformationen wie Stalagmiten, Stalagmiten, Vorhänge und Dutzende anderer. Es gibt viele Mineralformationen, die für diese Verbindung charakteristisch sind, aber eine der häufigsten Formen ist das Skalenoeder oder „Dogtooth Spar“, weil es dem Eckzahn eines Hundes ähnelt.
In Form von Calcit besitzt dieses Material eine interessante optische Eigenschaft: Doppelbrechung. Dies tritt auf, wenn ein Lichtstrahl in den Kristall eintritt und sich in verschiedene schnelle und langsame Strahlen aufspaltet. Wenn ein Betrachter durch den Kristall schaut, sieht er zwei Bilder von allem dahinter.
Calciumcarbonat besitzt weitere ungewöhnliche Eigenschaften wie Fluoreszenz und Tribolumineszenz. Dies bedeutet, dass es in Kombination mit einer kleinen Menge Mangan und unter UV-Licht leuchtend rot leuchtet. Unter bestimmten Bedingungen bleibt das Leuchten sogar bestehen, wenn das UV-Licht entfernt wird. Tribolumineszenz, die Eigenschaft, Licht zu demonstrieren, wenn Kristallstücke gegeneinander geschlagen werden, ist schwieriger zu demonstrieren, wurde jedoch festgestellt.