Kalker Nedir?

1. KALKER ( KİREÇTAŞI )

Kimyasal bileşiminde asgari %90 kalsiyum karbonat (CaCO3) bulunan tortul kayaçlara kalker ya da kireçtaşı adı verilmektedir. Ayrıca mineralojik bileşiminde asgari %90 kalsit minerali bulunan kayaçlara da kalker adı verilmektedir.

Doğada bol miktarda bulunan kireçtaşı , karbonatlı tortul kayaç ve fosiller için kullanılan genel bir deyim olup, yapısında prensip olarak kalsiyum karbonat veya kalsiyum karbonat/magnezyum karbonat bileşikleri (CaCO3/ MgCO3) kombine halde bulunur. Bunun yanı sıra içinde değişik oranlarda demir, alüminyum, silisyum, kükürt gibi safsızlıklara da rastlanabilir. Dünya’ da çok çeşitli formasyon ve tiplerde kireçtaşı mevcuttur. Bunlar orijin, jeolojik formasyon, mineralojik yapı, kristal yapısı, kimyasal bileşim, renk ve sertlik özelliklerine göre gruplandırılır (örneğin Tebeşir, Marn, Traverten gibi).İçindeki MgCO3 miktarının % 20-40 arasında olması durumunda ise kireçtaşı, rhombohedral yapıdaki dolomit:CaMg(CO3)2 adını alır

Kalker, saf halde kalsit ve çok az miktarda aragonit kristallerinden oluşur. Kalsit ve aragonit kalsiyum karbonatın iki ayrı kristal şekli olup teorik olarak %56 CaO ve %44 CO2 ihtiva eder. Ancak tabiatta hiçbir zaman saf olarak bulunmaz. İkinci derecede değişik madde ve bileşiklerin içinde yer alması nedeniyle orjinal halde sarı, kahverengi ve siyah renklerde görülebilmektedir. Kalkerin sertlik derecesi 3, özgül ağırlığı 2,5-2,7 gr/cm3 arasındadır.Bu özellikleri itibarı ile kimyasal değişmeye, kırılmaya ve yontulmaya özetle yararlanılmaya çok elverişlidirler.

Kireçtaşının şu dört önemli özelliğinin altı çizilmelidir.

• Kirecin ana hammaddesidir. İlk çağlardan beri elde edilmiş ve kullanılmış kireç, doğrudan kireçtaşının bir ürünüdür.
• Mermerlerin yapıcı taşlarıdır. Başlangıçta kireçtaşı tabakaları ve serileri olan kayaç yığınları, metamorfizma geçirerek, yani yüksek basıncın, sıcaklığın ve geçen uzun zamanın etkisi ile değişerek mermere dönüşmüşlerdir.
• İlk insandan günümüze değin bütün evler, yollar ve köprülerde yani yapılaşmış tüm birimlerde en büyük oranda kullanılan madde kireçtaşıdır.
• Çimentonun, asfaltın keşfinden beri, çimento üretiminde %60 oranında ana hammadde olarak; beton dökümünde ve asfaltlı yol yapımında ise, çimento harcına ve asfalta karıştırılan mıcır olarak bol miktarda kullanılmaktadır.

Yeraltı sularında travertenler şeklinde, deniz ya da tatlı sularda ise kimyasal, organik veya mekanik çökelme sonucu kalker yatakları oluşur. Oluşum süreçlerinden de anlaşılacağı üzere kalker 2 ana grupta toplanabilmektedir. Organik ve kimyasal kireçtaşları otokton, klastik kireçtaşları ise allokton olarak kabul edilmektedir. Yaygın olarak oluşan kireçtaşlarının çoğu organik, detritik ve kimyasal materyaller ihtiva etmektedir.

Kalsit (hegzagonal CaCO3) ve aragonit (ortorombik CaCO3) kristallerinin her ikisi de genç kireçtaşı oluşumlarında yer alabilmektedir. Aragonit kristallerinin kalsit kristallerine daha kolay dönüşebilmesi nedeniyle eski kireçtaşı oluşumlarında aragonit kristalleri bulmak güçtür.

İçindeki kalsiyum karbonat oranını baz olarak yapılan klasifikasyona göre kireçtaşı cinsleri şöyle sıralanır:

1.Çok yüksek kalsiyumlu kireçtaşı (KT) : CaCO3 : min. % 97
2 Yüksek kalsiyumlu KT : CaCO3 : min. % 95
3.Yüksek karbonatlı KT : (CaCO3+MgCO3) : min. % 95
4. Kalsitik KT : MgCO3 . % 5
5. Magnezyumlu KT : MgCO3 . % 5 - 20
6. Dolomitik KT (Dolomit) : MgCO3 . % 20 - 40
7. Yüksek magnezyumlu dolomit : MgCO3 . % 40 – 46

Kalsiyum karbonatın iki ayrı kristal şekli, doğada hiç bir zaman saf halde bulunmayan Kalsit ve Aragonit’ dir. Teorik olarak % 56 CaO ve % 44 CO2 ihtiva ederler. Kalsitin rhombohedral yapıda ve sertliğinin 3 Mohs olmasına karşın, 400 °C’ de kalsite dönüşen Aragonit’ in kristal yapısı orthorhombik ve sertliği 3.5-4 Mohs’ dur.

Taşkürede çok bol bulunan kireç taşının (Kalker) temel bileşeni, kimi kez arı olmayan, biçimsiz yada kristalleşmiş kalsiyum karbonattır.yoğunlukları 2,6 ile 2,7 arasında değişir ve karbondioksitli suda hafifçe çözünürler. Başkalaşımla kristalleşerek mermerleri oluştururlar.

Kireç , en az % 90 CaCO3 içeren kireçtaşının kireç fırınlarında 900-1000 °C’ ın üzerinde kalsinasyonu sonucunda kalsiyum oksite dönüşmesiyle elde edilir.

CaCO3 + ISI ® CaO + CO2

Kalsiyum oksidin ticari adı sönmemiş kireçtir .(bazen piyasada parça veya kelle kireç tabiri de kullanılmaktadır)

Kalsiyum oksit, suyla reaksiyona sokulması sonucunda kalsiyum hidroksite veya ticari adıyla sönmüş kirece dönüşür:

CaO + H2O®Ca(OH)2

Kireçtaşı,sönmemiş kireç ve sönmüş kireçten oluşan ürün grubuna 'kireç ürünleri' adı verilir.