Wie puffert Kalk im Boden? OH + H = Wasser pH 7

Kalk kommt von Natur aus als Gestein in vielen Böden vor. Kalk besteht aus Calciumcarbonat (CaCO) und teilweise aus Magnesiumcarbonat (MgCO). Ist der MgCO-Gehalt > als 15 % wird der Kalk als dolomitisch bzw. bei > 30 % als Dolomit bezeichnet. Bei der Lösung der chemischen Bindung des Carbonats liefert der Kalk einerseits die Hydrogen-Ionen bzw. Basen (OH), welche Bodensäuren (H) abpuffern und andererseits Calcium-Ionen (Ca). Die Ca-Ionen spielen bei der Pufferung und Säureneutralisation keine Rolle, sind jedoch wesentlich, um die Bodenstruktur zu verbessern (Tonflockung) und zu stabilisieren. Im Detail läuft die Reaktion vom Kalk zu den Basen (OH) über mehrere Stufen ab: Von Natur aus wird das Calciumcarbonat (CaCO) im Boden durch Kohlensäure aufgelöst. Die Kohlensäure (H) entsteht in der Bodenluft aus Wasser und Kohlendioxid (CO), welches Bodenlebewesen und Pflanzenwurzeln bei ihrer Atmung und Umsetzung von organischer Substanz im Boden bilden. Je aktiver das Bodenleben, desto stärker ist die CO-Bildung, desto mehr Kohlensäure (H) fällt an. Diese löst das CaCOzu Calciumdihydrogencarbonat Ca(HCO, man spricht von der sog. Carbonatverwitterung. Aus dem Ca(HCOentsteht dann in Verbindung mit Wasser das lösliche Calciumhydroxid Ca(OH). Erst das Ca(OH)bzw. die frei werdenden Hydrogen-Ionen (OH)puffern die Bodensäuren (H), wobei neutrales Wasser entsteht. Bei einer Kalkung mit Branntkalk (CaO) entsteht in Verbindung mit Wasser sofort das Ca(OH), welches auch als Kalkhydrat, Kalkmilch oder Kalklauge bezeichnet wird. Kalk wirkt als Puffersystem für Säuren, die vom Menschen verursacht aber auch natürlich in den Boden gelangen, z. B. mit Niederschlägen: Regenwasser ist mit einem durchschnittlichen pH von 5,6 schwach sauer, u. a. durch Verbrennungsabgase von Autos und Fabriken sowie Kohlensäure aus der Atmosphäre (saurer Regen = pH 4). Weitere Säureeinträge können aus übermäßiger Düngung und Abbau von organischem Material stammen. Die Kalkpufferung ist von zentraler Bedeutung für einen stabilen Boden-pH. Ist der Boden von Natur aus kalkarm oder werden Kalkverluste nicht über Kalkungen ausgeglichen, versauert die Kohlensäure, die von den Bodenlebewesen produziert wird, den Boden. Der pH-Wert im Boden sinkt ab. Erhöht sich hingegen die Konzentration an OH-Ionen, z. B. nach einer stärkeren Kalkung, werden H-Ionen neutralisiert (zu HO), der Boden-pH steigt an.