imported>Thomas R. Schwarz: /* Kohlensäure als Reinstoff */reiner Reinstoff?

2025-07-22T03:18:05Z

Kohlensäure als Reinstoff: reiner Reinstoff?

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{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel = [[Datei:Carbonic-acid-2D.svg|150px|Strukturformel von Kohlensäure]]
| Suchfunktion = H2CO3 CH2O3
| Andere Namen = * Kohlenstoffsäure
* Hydroxyameisensäure
* Hydroxymethansäure
* {{INCI|Name=CARBONIC ACID |ID=97430 |Abruf=2020-03-04}}
| Summenformel = H2CO3
| CAS = {{CASRN|463-79-6}}
| EG-Nummer = 610-295-3
| ECHA-ID = 100.133.015
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| Beschreibung =
| Molare Masse = 62,03 g·mol−1
| Aggregat = existiert bei Anwesenheit von Wasser nur gelöst<ref>{{Literatur |Autor= |Titel=RÖMPP Lexikon Chemie, 10. Auflage, 1996-1999: Band 3: H–L |Verlag=Georg Thieme Verlag |Ort= |Datum=2014 |ISBN=978-3-13-199991-7 |Seiten=2199 |Online=[https://books.google.com/books?id=go6ZAwAAQBAJ&newbks=0&printsec=frontcover&pg=PA2199&dq=463-79-6&hl=de Google Books]}}</ref>
| Dichte = 
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| Dampfdruck = 
| pKs = * 6,35<ref name=howi>{{Holleman-Wiberg|Auflage=102.|Startseite=?}}</ref>
* 10,33<ref name=howi/>
* 3,45 ±0,15 (berechnet über kinetisches Modell)<ref>K. Adamczyk, M. Prémont-Schwarz, D. Pines, E. Pines, E. T. J. Nibbering: ''Real-Time Observation of Carbonic Acid Formation in Aqueous Solution.'' In: ''[[Science]].'' 2009, 326, S. 1690–1694, {{DOI|10.1126/science.1180060}}.</ref><ref>{{Literatur |Autor=Chien Ho, Julian M. Sturtevant |Titel=The Kinetics of the Hydration of Carbon Dioxide at 25° |Sammelwerk=[[Journal of Biological Chemistry]] |Band=238 |Nummer=10 |Datum=1963-10 |DOI=10.1016/S0021-9258(18)48695-4 |Seiten=3499–3501}}</ref>
* 3,6 (pKS1) bzw. 10,3 (pKS2)<ref>{{cite web |url=http://ccc.chem.pitt.edu/wipf/MechOMs/evans_pKa_table.pdf |title=pKa's of Inorganic and Oxo-Acids |last1=Ripin |first1=D.H. |last2=Evans |first2=D.A. |format=PDF |accessdate=2014-07-15 |language=Englisch }}</ref>
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[[Datei:Carbonic-acid-3D-balls.png|alternativtext=Moleküle|mini|Kohlensäure]]

'''Kohlensäure''' (H2CO3) ist eine [[Anorganische Chemie|anorganische]] [[Säuren|Säure]] und das Reaktionsprodukt ihres [[Säureanhydrid]]s Kohlendioxid<ref>Kohlenstoffdioxid ist der sachlich richtige Begriff für CO2, da es sich um eine Verbindung von Kohlenstoff und Sauerstoff handelt. https://www.elektro4000.de/magazin/alles-wissenswerte-ueber-co2-verstaendlich-erklaert/#Kohlendioxid</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Simona Kisser |url=https://www.elektro4000.de/magazin/alles-wissenswerte-ueber-co2-verstaendlich-erklaert/ |titel=Alles Wissenswerte über CO2 - Elektro4000 Magazin |datum=2021-03-17 |sprache=de |abruf=2025-06-17}}</ref> (CO2) mit [[Wasser]]. Sie wird in [[Erfrischungsgetränk]]en verwendet. Kohlensäure spielt eine wichtige Rolle im [[Säure-Basen-Haushalt]] sowohl des Wassers als auch des [[Blut]]es und anderer Körperflüssigkeiten.

Das Gas CO2 ist im Vergleich zu [[Sauerstoff|O2]] und [[Stickstoff|N2]] relativ gut löslich in Wasser und reagiert zu einem geringen Anteil (etwa 0,1 %, je nach [[Temperatur]] und [[Druck (Physik)|Druck]]) zu Kohlensäure:

:<math>\mathrm{ \ CO_2 + H_2O \ \rightleftharpoons \ H_2CO_3}</math>

In der [[Hydrochemie|Wasserchemie]] wird üblicherweise
* das gelöste CO2 sowie die eigentliche Säure H2CO3 zur ''freien Kohlensäure'' zusammengefasst,
* die Summe von Carbonat und Hydrogencarbonat als ''gebundene Kohlensäure'' bezeichnet.

Umgangssprachlich wird oft das Gas CO2 als „Kohlensäure“ (veraltet) bezeichnet, allerdings liegen die oben genannten Anteile eben nicht gasförmig vor.

Die [[Salze]] der zwei[[Proton (Chemie)|proton]]<nowiki/>igen Säure sind die [[Carbonate]] und [[Hydrogencarbonate]]. Ihre [[Ester]] werden ebenfalls Carbonate oder [[Kohlensäureester]] genannt. Technische Bedeutung haben die [[Polyester]], die als [[Polycarbonate]] bezeichnet werden.

== Geschichte ==
Die Natur der Kohlensäure als gelöstes Kohlendioxid erkannte 1741 [[William Brownrigg]]. Für die Erfindung des [[Sodawasser]]s ist allerdings [[Joseph Priestley]] bekannt (in seiner Zeit als Priester in Leeds ab 1767, wo ihm genug Kohlendioxid aus einer nahen Brauerei zur Verfügung stand).

== Vorkommen in der Natur ==
Im Regenwasser gelöstes Kohlendioxid bildet Kohlensäure, die Kalkgestein unter Bildung von [[Calciumhydrogencarbonat]] zu lösen vermag:<ref name="RömppOnline" />

:<chem>CaCO3 + CO2 + H2O <=> Ca(HCO3)2</chem>

Tropft solches Wasser in einen unterirdischen Hohlraum, so scheidet sich aus dem hängenden Tropfen durch Ausgasen von Kohlendioxid aus der Hydrogencarbonatlösung das schwerlösliche Calciumcarbonat als [[Stalaktit]] ab; fällt der Tropfen zu Boden, wird am Boden weiteres Calciumcarbonat abgeschieden und es entsteht ein [[Stalagmit]]:<ref name="RömppOnline" />

:<chem>Ca(HCO3)2 <=> CaCO3 + CO2 + H2O</chem>

== Dissoziationsgleichgewicht ==
Gelöstes Kohlenstoffdioxid steht in wässriger Lösung im Gleichgewicht mit Kohlensäure:

:<math>\mathrm{ \ CO_2 + H_2O \ \rightleftharpoons \ H_2CO_3}</math>   (1)

Die [[Erlenmeyer-Regel]] beschreibt die Instabilität von Molekülen mit zwei Hydroxygruppen am selben Kohlenstoff-Atom. Daher liegt das Gleichgewicht sehr weit auf der Seite des [[Anhydrid]]s; der Anteil des Säuremoleküls liegt in wässriger Lösung bei nur rund 0,2 %. Der Rest wird in Wasser gelöst, ohne dass hierbei eine Säure gebildet wird. Der Anteil der Säure ist mäßig von der Temperatur abhängig. In [[Lebewesen|Organismen]] wird die Reaktion durch das [[Enzym]] [[Carboanhydrase]] beschleunigt. Die vergleichsweise langsam erfolgende Hydration von
CO2 wird durch das Enzym katalysiert, wodurch physiologisch ausreichende Geschwindigkeiten der Austauschprozesse erreicht werden. Ein Enzymmolekül katalysiert dabei die Umwandlung von etwa 36 Millionen CO2 in H2CO3-Moleküle pro Minute.<ref name=howi/>

Die Kohlensäure ist eine zweiprotonige [[Säure]]. Sie gibt daher ihre [[Proton (Chemie)|Protonen]] in zwei Dissoziationsstufen an Wasser oder andere [[Basen (Chemie)|Basen]] ab:

:<math>\mathrm{ \ H_2CO_3 + H_2O \ \rightleftharpoons \ H_3O^+ + HCO_3^{\,-} }</math>   (2)

Der pKs-Wert der ersten [[Säurekonstante]] kann lediglich berechnet werden. Er liegt mit temperaturabhängigen Abweichungen eigentlich bei ca. 3,6. Kohlensäure ist damit eine mittelstarke Säure vergleichbar mit [[Essigsäure]] (pKs 4,76) und [[Ameisensäure]] (pKs 3,77). Da aber der Anteil der Kohlensäure gemäß Gleichung (1) schlecht zu bestimmen ist, werden die Reaktionen (1) und (2) zu (3) zusammengefasst:<ref name=howi/>

:<math>\mathrm{ \ CO_2 + 2 \ H_2O \ \rightleftharpoons \ H_3O^+ + HCO_3^{\,-} }</math>   (3)

und ergeben den (fast immer genannten und experimentell bestimmbaren) Wert von ca. 6,5 für den pKs-Wert. Freie Kohlensäure ist damit eine schwache Säure.<ref name=howi/> Reaktionsprodukt ist das Hydrogencarbonat-Ion HCO3−.

:<math>\mathrm{ \ HCO_3^{\,-} + H_2O \ \rightleftharpoons \ CO_3^{\,2-} + H_3O^+}</math>   (4)

Der pKs-Wert für die zweite Säurekonstante liegt um 10,5. Reaktionsprodukt ist das Carbonat-Ion CO32−.

Die Konzentrationen der drei (eigentlich vier) Kohlensäure-[[Spezies (Chemie)|Spezies]], also der freien Kohlensäure (H2CO3 und gelöstes CO2), des Hydrogencarbonats und des Carbonats sowie der [[Oxonium]]ionen stehen miteinander durch das [[Massenwirkungsgesetz]] in einem berechenbaren Zusammenhang.
Die Konzentration der Oxoniumionen wird durch den [[pH-Wert]] ausgedrückt. Bei einem gegebenen pH-Wert ist somit das Mengenverhältnis der Spezies festgelegt.
[[Datei:Hägg-Diagramm Kohlensäure.svg|mini|hochkant=1.6|[[Hägg-Diagramm]] von Kohlensäure (logarithmische Skala) – H2CO3: schwarz; HCO3−: violett; CO32−: türkis; H+: gestrichelt; OH−: gepunktet]]

=== pH-Indikation Wasser ===
* Bei pH 4 liegen über 99 % als Kohlendioxid/Wasser-Mischung vor. (z. B. in [[Mineralwasser]])
* Bei einem pH-Wert von 6,5, der also gleich ist dem pKs der ersten Säurekonstante, liegt daneben gleich viel Hydrogencarbonat vor; der Anteil des Carbonats ist noch weit unter 1 %.
* Bei ca. pH 7,5 in Leitungswasser bestimmt das enthaltene Hydrogencarbonat in Verbindung mit wenig gelöstem Kohlendioxid den Säurehaushalt. (menschliches [[Kohlensäure-Bicarbonat-System#Funktionsweise|Blut mit pH 7,4]] enthält Kohlendioxid und Hydrogencarbonat im Verhältnis 1 : 24)
* Etwa bei pH 8,3 liegt der maximale Anteil an Hydrogencarbonat mit ca. 98 % vor; je knapp 1 % sind Kohlendioxid und Carbonat. Dies ist der typische pH-Wert von Natrium- oder Kaliumhydrogencarbonat in Wasser. Auch abgekochtes Trinkwasser zeigt diesen pH, da gelöstes Kohlendioxid ausgetrieben wurde.
* Bis fast zur Trockene eingekochtes Trinkwasser zeigt einen pH von bis zu 9, da sich hierbei ein geringer Hydrogencarbonat-Anteil in Carbonat umwandelt (siehe [[Kesselstein]]-Bildung).
* Bei einem pH gleich dem pKs der zweiten Säurekonstante von 10,5 liegen gleiche Mengen Hydrogencarbonat und Carbonat sowie ein verschwindend geringer Anteil an Kohlendioxid vor.
* Bei pH 12,5 hat das Carbonat einen Anteil um 99 %, Hydrogencarbonat liegt bei knapp 1 %. Dies ist der typische pH-Wert von Natrium- oder Kaliumcarbonat in Wasser.
Diese Eckwerte spiegeln die Zusammenhänge im vielfach genutzten [[Kohlensäure-Bicarbonat-System|Bicarbonat-Puffer]] wider.

== Verwendung ==
Kohlensäure wird für unzählige Produktionsprozesse weltweit eingesetzt, wobei sie dem Endverbraucher wohl am ehesten aus [[Erfrischungsgetränk]]en bekannt sein dürfte.
[[Jacob Schweppe]] entwickelte im späten 18. Jahrhundert ein Verfahren, mittels dessen sich Wasser mit Kohlenstoffdioxid versetzen lässt.
Im 19. Jahrhundert begann man, [[Mineralwasser]] Kohlenstoffdioxid beizumischen, um dieses haltbar zu machen.

Siehe dazu [[Kohlenstoffdioxid#Verwendung in der Lebensmitteltechnologie|Verwendung von Kohlenstoffdioxid in der Lebensmitteltechnologie]].

== Kohlensäure als Reinstoff ==
Durch Entwässern einer CO2-Lösung (Verdampfen oder Gefrieren des Wassers) lässt sich die mit Kohlendioxid im Gleichgewicht stehende Kohlensäure H2CO3 bzw. C=O(OH)2 ebenso wenig wie die [[Orthokohlensäure]] H4CO4 = C(OH)4 oder die [[Dikohlensäure]] H2C2O5 = (HO)OC—O—CO(OH) isolieren, da hierbei wegen der Überschreitung der Löslichkeit das Anhydrid CO2 entweicht. Auch die Peroxomono- und -dikohlensäure H2CO4 = CO(OH)(OOH) und (HO)OCCO(OH) lassen sich als solche nicht aus konzentrierten wässerigen Lösungen isolieren.<ref name=howi/>

Im Labor gelang es, Kohlensäure (im engeren Sinn) als (vermutlich kristallinen) [[Reinstoff]] zu erzeugen, wobei sie in zwei unterschiedlichen Modifikationen existiert. Die α-Form der Kohlensäure wird bei der Synthese in [[Methanol]] erhalten. Die β-Form der Kohlensäure wird durch Bestrahlung von festen Mischungen aus Kohlendioxid und Wasser mit Protonen oder durch Protonierung von Carbonat mit [[Bromwasserstoff]]-Hexahydrat bei −73 °C gebildet. Dies hat derzeit jedoch (außer dem möglichen Auftreten als Bestandteil stratosphärischer Wolken der oberen Atmosphäre, in interstellaren Eispartikeln, auf Kometen, in extrasolarer Körper sowie auch auf der Marsoberfläche oder Marsatmosphäre<ref name=howi/>) keine praktische Bedeutung.<ref name="RömppOnline">{{RömppOnline|Name=Kohlensäure|ID=RD-11-01480|Abruf=2022-01-27}}</ref>

Bei tiefen Temperaturen und unter absoluter Abwesenheit von Wasser oder Metallionen (beide katalysieren stark die Zersetzungsreaktion zu Kohlenstoffdioxid und Wasser) kann die Kohlensäure H2CO3 als Reinstoff dargestellt werden.

In absoluter Reinheit hat die Verbindung bei Raumtemperatur eine Halbwertszeit von 180.000 Jahren. Die Zugabe eines einzigen Wassermoleküls zum Kohlensäuremolekül erhöht durch [[Autokatalyse]] die Reaktionsgeschwindigkeit um einen temperaturabhängigen Faktor von 107−109, d. h., die Halbwertszeit wird auf 10 Stunden bei 300 K erniedrigt. Die Zugabe eines weiteren Wassermoleküls beschleunigt die Reaktion um einen weiteren Faktor 100 bis 1000, was zu einer Halbwertszeit von 119 Sekunden bei 300 K führt. Das ist der Grund, aus dem die meisten Chemiker „Kohlensäure“ für instabil halten. Statt Kohlensäure meinen sie jedoch Kohlendioxid in Wasser gelöst (was zu einem Gleichgewicht von 1 % H2CO3 und 99 % schwach hydratisiertem CO2 sowie saurem Verhalten wegen des H2CO3/HCO3-Säure-Base-Paares führt). Kristalline und amorphe Kohlensäure sind damit in einer Eis-Matrix bei 225 K kinetisch bemerkenswert stabil darstellbar. Diese Stabilität auch im gasförmigen Zustand in Abwesenheit von Wasser lässt Schlüsse auf deren Bildung und Nachweisbarkeit im Weltall zu. Feste Kohlensäure bildet sich nicht nur durch Protonenbestrahlung von festen CO2/H2O-Gemischen, sondern auch von reinem, festen CO2.<ref name="Bericht" /> Sie besteht aus einem Netzwerk miteinander über H-Brücken verknüpfter H2CO3-Moleküle.<ref name=howi/> Gasförmige Kohlensäure liegt in einer Mischung aus H2CO3-[[Monomer]]en und [[Dimer]]en vor, deren Mischungsverhältnis von der Temperatur abhängt.<ref name="Bericht">Bericht: ''[https://idw-online.de/en/news18583 uni-protokolle.de]''. – T. Loerting, C. Tautermann, R. T. Kroemer, I. Kohl, A. Hallbrucker, E. Mayer, K. R. Liedl: in [[Angewandte Chemie (Zeitschrift)|Angewandte Chemie]] '''2000''', ''112'', 919–922. ''Zur überraschenden kinetischen Stabilität von Kohlensäure (H2CO3)'', {{DOI|10.1002/(SICI)1521-3757(20000303)112:5<919::AID-ANGE919>3.0.CO;2-Y}}.</ref>

Eine Hochdruck-Kristallstruktur der Kohlensäure wurde an der deuterierten Substanz mittels Neutronenbeugung bei einem Druck von 1.85 GPa in einer Hybridzelle (Russische Legierung neben Cu-Be) bestimmt. D2CO3 kristallisiert im monoklinen System mit der Raumgruppe ''P''21/''c'' und nur einem symmetrieunabhängigen Molekül mit ''anti-anti''-Gestalt. Benachbarte Moleküle bilden Dimere aus, die über H-Brückenbindungen verknüpft sind. C-O-Einfach- und -Doppelbindungen fallen wegen eines hohen π-Bindungsanteils kürzer bzw. länger aus als üblich.<ref>{{Literatur |Autor=Sebastian Benz, Da Chen, Andreas Möller, Michael Hofmann, David Schnieders, Richard Dronskowski |Titel=The Crystal Structure of Carbonic Acid |Sammelwerk=[[Inorganics]] |Band=10 |Nummer=9 |Datum=2022-09-03 |DOI=10.3390/inorganics10090132 |Seiten=132}}</ref> Die bei Normaldruck präparierte Kohlensäure zeigt keinerlei Beugungsmuster, ist also vollständig amorph und bildet keine Kristallstruktur aus.<ref>{{Literatur |Autor=Katrin Winkel, Wolfgang Hage, Thomas Loerting, Sarah L. Price, Erwin Mayer |Titel=Carbonic Acid: From Polyamorphism to Polymorphism |Sammelwerk=[[Journal of the American Chemical Society]] |Band=129 |Nummer=45 |Datum=2007-11-01 |DOI=10.1021/ja073594f |Seiten=13863–13871}}</ref>

== Derivate der Kohlensäure ==
[[Datei:Harnstoff.svg|mini|hochkant=0.7|Harnstoff – ein Diamid der Kohlensäure]]
Darüber hinaus sind organische [[Derivat (Chemie)|Derivate]] der Kohlensäure bekannt, so verschiedene Kohlensäureester. Sie sind leicht zugänglich durch die Reaktion von [[Phosgen]] mit Alkoholen. Polyester der Kohlensäure sind die [[Polycarbonate]]. Eine andere Stoffgruppe sind die [[Säureamide|Amide]] der Kohlensäure. Ihre Stammverbindung ist der [[Harnstoff]], ein Diamid der Kohlensäure; als Beispiel seien die [[Carbamate|Urethane]] (von ''Urea'', Harnstoff) genannt. Es sind substituierte Ester des Monoamids der Kohlensäure, der [[Carbaminsäure]]; diese sind die Stammverbindungen überaus wichtiger Kunststoffe, der [[Polyurethane]].

== Aggressive Kohlensäure und Verwandte ==
Eine weitere Gruppe von [[Trivialnamen]], die ''nicht'' chemisch unterschiedliche ''Spezies'', sondern ''Mengenanteile'' bezeichnen, stammt aus dem Bereich der Wasserchemie für kalkhaltige Wässer.
Es sei darauf hingewiesen, dass die folgenden Begriffe jeweils Mengenanteile der sogenannten ''freien Kohlensäure'' betreffen, bei denen zwischen Kohlenstoffdioxid und der Kohlensäure im engeren Sinn nicht unterschieden wird.

Entsprechend dem [[Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht]] sind die Konzentrationen von Calcium und Kohlensäure voneinander abhängig. Man unterscheidet die Menge der ''zugehörigen'' Kohlensäure von der Menge der ''überschüssigen'' und der ''(kalk-)aggressiven Kohlensäure''.
''Zugehörige'' Säure hält im Mengengleichgewicht der Kohlensäurespezies den [[pH-Wert]] gerade so niedrig, dass die hiervon abhängige Konzentration des [[Carbonat]]es multipliziert mit der des [[Calcium]]s gerade noch nicht das [[Löslichkeitsprodukt]] des Calciumcarbonats überschreitet.
Darüber hinaus vorhandene freie Kohlensäure gilt als überschüssig.
Davon wiederum ein Teil könnte weiteren [[Calciumcarbonat|Kalk]] in Lösung bringen, ist also ''(kalk-)aggressiv'';
der Rest des Überschusses würde danach als zusätzliche zugehörige Kohlensäure benötigt.

Mit steigenden Werten für die Carbonathärte steigt der Anteil der zugehörigen freien Kohlensäure überproportional an. Beispielsweise beträgt dieser Wert bei 5,1 °dH 1,83 mg/l CO2 und bei 10,2 °dH 11,67 mg/l CO2. Dies führt bei der Mischung von Wässern zu einem ''Mischwasserproblem''. Die Mischung von Wässern mit unterschiedlicher Carbonathärte ergibt Mischwässer mit aggressiver Kohlensäure, selbst wenn die Ausgangswässer im Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht waren.

Die mathematischen Zusammenhänge sind in der ''Tillmans''schen Gleichung zusammengefasst, mit der die ''zugehörige'' „freie Kohlensäure“ für jeden Gehalt an Calcium berechnet werden kann. Nachfolgend die Kurzfassung dieser Gleichung:

:<math>\mathrm{m_{CO_2} = \mathfrak{t} \cdot (m_{HCO_3})^2 \cdot m_{Ca}}</math>

Die Elemente der Gleichung bedeuten:

* <math>\mathrm{m_{CO_2}}</math> = Konzentration der zu berechnenden zugehörigen freien Kohlensäure (CO2) in mol/kg
* <math>\mathfrak{t}</math> = [[Josef Tillmans|Tillmanssche Konstante]]
* <math>\mathrm{(m_{HCO_3})^2}</math> = Quadrat der Konzentration der Hydrogencarbonate (HCO3) in mol/kg
* <math>\mathrm{\ m_{Ca}}</math> = Konzentration des Calciums in mol/kg
Weitere Einzelheiten hierzu unter [[Tillmanssche Formel|Tillmanssche Gleichung]].

Für die Aufbereitung und Entkarbonisierung von Wässern ist die genaue Kenntnis dieses Gleichgewichtes und seiner Einstellgeschwindigkeit von großer Bedeutung. So wird bei der Trinkwasseraufbereitung das Rohwasser über halbgebranntes [[Dolomit (Gestein)|Dolomit]] (Calciummagnesiumcarbonat, CaMg(CO3)2) geleitet, damit es keine ''überschüssige'' „freie Kohlensäure“ enthält, da Eisen oder andere Metalle mit dieser reagieren und so beispielsweise Rohrleitungen aus Stahl korrodieren würden. Auch diese Reaktionen sind konzentrationsabhängig im Gleichgewicht mit entsprechenden Carbonaten. Deshalb spricht man dann z. B. von „Eisen-aggressiver Kohlensäure“. Dolomit wird verwendet, weil in Anwesenheit von Magnesiumionen die Einstellgeschwindigkeit des Tillmans’schen Gleichgewichtes erheblich beschleunigt wird, was mit reinem Calciumcarbonat viel zu lange dauern würde.

Bei manchen Anwendergruppen, z. B. in der Fischerei, werden die hier genannten Mengenbegriffe oft so ''missverstanden'', als ob z. B. die „aggressive Kohlensäure“ besonders schädlich wäre, etwa für die Fische. Da aber Fische nicht aus Kalk bestehen, richtet sich die aggressive Kohlensäure nicht in anderer Weise gegen sie als der Rest der Kohlensäure. Für die Atmung der Fische ist vielmehr die gesamte gelöste CO2-Konzentration ausschlaggebend, für eine allfällige sauere Verätzung ausschließlich der pH-Wert des Wassers. Die „zugehörige Kohlensäure“ wird dort so missverstanden, als ob sie in besonderer Weise an das Hydrogencarbonat gebunden und deshalb nicht durch Wasserbelüftung auszutreiben oder durch Photosynthese von Algen zu verbrauchen wäre. Tatsächlich steht beiden Vorgängen die gesamte „freie Kohlensäure“ zur Verfügung, so dass es zu einer Steigerung des pH-Wertes, dadurch zu einer Verschiebung des Mengengleichgewichts hin zu mehr Carbonat und dadurch schließlich zu einer Überschreitung des Löslichkeitsproduktes des Kalkes, also zu einer Kalkfällung kommt. Siehe dazu auch [[Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht]].

== Literatur ==
* Ulrich Kölle: ''Rund um Kohlensäure.'' In: ''Chemkon.''10, Nr. 2, 2003, S. 66–68.
* Th. Loerting, Chr. Tautermann, R. T. Kroemer: ''On the Surprising Kinetic Stability of Carbonic Acid.'' In: ''Angew. Chem. Int. Ed.'' 39, Nr. 5, 2000, S. 891–894. deutsch: Th. Loerting, Chr. Tautermann, R. T. Kroemer: ''Zur überraschenden kinetischen Stabilität von Kohlensäure.'' In: ''Angew. Chem.'' 112, 2000, S. 919–922 ({{DOI|10.1002/(SICI)1521-3757(20000303)112:5<919::AID-ANGE919>3.0.CO;2-Y}}).
* Kurt Bauer: ''Zur Bedeutung der Kohlensäure in Karpfenteichen.'' In: ''Österreichs Fischerei'' 44, 1991, S. 49–64.<ref>[http://www.koi-hobby.de/wasser_fuer_koi/zur_bedeutung_der_kohlensaure_in_karpfenteichen.html Zur Bedeutung der Kohlensäure in Karpfenteichen]. Teilabdruck des Originals.</ref>
* [[Julius Pia]]: ''Kohlensäure und Kalk – Einführung in das Verständnis ihres Verhaltens in den Binnengewässern.'' In: ''Die Binnengewässer.'' Bd. XIII, Schweizerbart, Stuttgart 1933, ISBN 978-3-510-40713-2.
* H. E. Hömig: ''Physikochemische Grundlagen der Speisewasserchemie.'' 2. Auflage, Vulkan-Verlag, Essen 1963, Kap. 2.25–2.30.

== Weblinks ==
{{Wiktionary|Kohlensäure}}
* {{DNB-Portal|4192064-8}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4192064-8|LCCN=sh89006832}}

{{SORTIERUNG:Kohlensaure}}
[[Kategorie:Anorganische Säure]]
[[Kategorie:Kohlensäureverbindung| Kohlensäure]]

Kohlensäure - Versionsgeschichte

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