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SF2 ECCR BEDIENUNGS ANLEITUNG
Kapitel 2 – Der Atemkalk
Das Auswaschen des Kohlenstoffdioxids (CO2) im Kreislaufgerät geschieht mit Hilfe
des Atemkalkes durch eine chemische Reaktion. Dabei reagiert der Atemkalk in
mehreren Stufen mit dem CO2 und es entsteht neben dem Endprodukt
Calciumcarbonat (Kalk) auch Wasser und Wärme. Die Feuchtigkeit sowie Wärme
treiben wiederum die Kalkreaktion voran.
Vereinfacht ausgedrückt entsteht aus CO2 und Calciumhydroxid schlussendlich
Calciumcarbonat. Dazu braucht es Wasser (ca. 14-18% Feuchtigkeit) und etwas
Natriumhydroxid (ca. 3%) als Reaktionsbeschleuniger.
Kohlenstoffdioxid reagiert mit Wasser zu Kohlensäure. Daher ist eine gewisse
Grundfeuchte des Kalks (sowie die Feuchtigkeit in der Atemluft) notwendig, um die
Reaktion zu starten.
In einem weiteren Schritt reagiert die Kohlensäure mit dem ätzenden
Natriumhydroxid zu Natriumcarbonat. Dabei entsteht wieder Wasser.
H
CO
+ 2 NaOH (Natriumhydroxyd) Na
2
3
Schlussendlich reagiert das Natriumcarbonat mit dem Calciumhydroxid zu Kalk und
das Natriumhydroxid wird wieder regeneriert.
Na
CO
+ Ca(OH)
2
3
Die Reaktionsstoffe Wasser und Natriumhydroxid werden während des Prozesses
ständig erneuert und gehen wieder in die Reaktion ein. Nur das Calciumhydroxid
wird verbraucht und begrenzt daher die Absorptionskapazität (Standzeit) des Kalks.
Zum Verständnis: Der Atemkalk bindet das CO2 nicht in gasförmigem Zustand, wie
z.B. Filterpatronen im Kompressor. Filterpatronen geben aufgrund der völlig anderen
Art der Bindung das herausgefilterte CO2 mit der Zeit wieder an die Umgebungsluft
ab. Die chemische Reaktion des Atemkalkes hingegen führt zu einer kompletten
Umwandlung des gasförmigen CO2 aus der Atemluft zu einer festen Komponente,
dem Calciumcarbonat. Sowohl in frischem, als auch in nassem, als auch in
verbrauchtem Kalk ist kein gasförmiges CO2 vorhanden.
Durch die exotherme (=wärmefreisetzende) chemische Reaktion entsteht Wärme.
Das erkennt man daran, dass der Scrubber nach einem Tauchgang, selbst in
eisigem Wasser, handwarm ist. Diese Wärme verhindert die Auskühlung des
Atemgases und minimiert den Wärmeverlust über die Lunge deutlich.
Der Kalk verbraucht sich in Schichten. Das CO2 aus der Ausatemluft strömt in den
frischen Atemkalk ein und reagiert sofort zu Calciumcarbonat. Ist der Kalk bereits
schon etwas verbraucht, verlagert sich die Reaktionszone (reagierende Schicht des
Atemkalkes) dementsprechend weiter nach vorne. Der Atemkalk ist verbraucht,
wenn die Reaktionszone sich dem Ende des Schrubbers nähert. Die Dicke der
Reaktionszone ist von verschiedenen Faktoren wie Kalkart (Partikelgröße),
Reaktivität (Reaktionstemperatur) und Gasflussgeschwindigkeit (Gasdichte)
abhängig.
Manual Version 19 / 01-2019 II
O H
CO
+ H
CO
2
2
2
3
(Calciumhydroxyd) CaCO
2
(Kohlensäure)
CO
(Natriumkarbonat) + 2 H
2
3
(Calciumcarbonat)+ 2 NaOH
3
O
2
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