A kalcium-oxid, egy gyakori kémiai vegyület, amely szobahőmérsékleten fehér kristályos szilárd anyagként jelenik meg, könnyen elérhető a mészkő termikus bomlásával. Így került az emberi felhasználásra a gyorsmész néven is ismert anyag, miután az ókori népek a mészkövet kemencében égették, hogy kihasználják szerkezeti tulajdonságait.

A gyorsmész elnevezés több szempontból is találó, mivel az anyag a mészkő hevítése után gyorsan képződik, és ha levegőn marad, visszaalakul eredeti állapotába. Hasonlóképpen, ha a kalcium-oxidot vízzel keverjük, oltott mész lesz belőle, egy viszkózus, iszapos anyag, amely kiválóan alkalmas habarcsalkalmazásokra. A hamuzsír használatának kezdeti időszakában azonban az emberek valószínűleg nem voltak tisztában ezzel az alkalmazással, mivel a meszet az egyiptomi piramisokban csak vakolásra használták. Évezredekkel később azonban a Római Birodalom széles körben használt mészalapú habarcsot az építészetben. Még a kínai Nagy Falban is található mész.

Kalcium-oxid a hadviselésben

Az idő előrehaladtával a mész békés felhasználása megmaradt, de a vegyi anyag talált egy másik alkalmazást, amely más célt elégített ki. Kr. e. végén bizonyíték van arra, hogy különböző régiók hadseregei kalcium-oxidot dobáltak ellenségeikre. Ebben az időben általában kézzel dobták, és még az sem számított, hogy az égetett meszet szállító edény közvetlenül eltalálta-e a célpontot, mivel a porszerű anyag a szél ereje révén gyorsan szét tudott terjedni.

A kalcium-oxid valójában nem a közvetlen tizedelés egyik formája volt, hanem egyfajta fejlett füstölő, amely jelentősen elkábította az ellenfél erőit. Ennek része volt a fuldoklás, sőt a fulladás elhatalmasodása, amit a katonák elszenvednének, ha kitennék. Ugyanilyen rossz hatással volt a csata folytatására az a hatás is, amit a híg mész a szemükre gyakorolt. A magas nedvességtartalom miatt a szemek drasztikusan érzékenyek voltak a kalcium-oxid hatására, amely érintkezéskor olvasztott mésszé változott, és az így a katonák szemébe kerülő habarcsanyag gyakorlatilag megvakította őket.”

A középkorban sok hadsereg kihasználta ezt a fegyvert, és a tengeri erők ellen használta a győzelem kiegészítésére. Egy katapult, trebuchet vagy másfajta ballista sebességével és távolságával szállítva a kalcium-oxid könnyen érinthette egy hajó minden legénységi tagját. Ezt részletezte a XIII. századi író, Giles of Rome:

“nagyszámú, őrölt égetett mésszel töltött edény szokott lenni, amelyeket a magasból kell az ellenség hajóira dobni. Amikor az edényeket nagy erővel dobják, és a becsapódáskor összetörnek, a por a levegőbe emelkedik, és az ellenség szemébe kerül, és annyira irritálja őket, hogy szinte megvakulva nem látnak. Ez a helyzet nagyon veszélyes a tengeri hadviselésben, mert az ilyen háborúban a harcolók minden oldalról halálos fenyegetést látnak magukra nézve. Ezért, ha egy ilyen csatában a harcoló férfiak szemét a mészpor annyira irritálja, hogy nem látnak, akkor könnyen vagy megölik őket az ellenségeik, vagy elmerülnek a vízben.”

A kalcium-oxid másik félelmetes tengeri háborús alkalmazása lehetett a görög tűz titkos receptjében való szerepeltetése, egy olyan rejtélyes anyagé, amelyet még ma sem értünk teljesen. A görögtűz egy gyújtókeverék volt, amelyet a kelet-római császárok használtak a tengeri hatalommal szemben, és először a Kr. u. VII. században jelent meg, hogy Konstantinápolyt függővé tegyék egy megszálló flotta ellen. Ez az anyag alapvetően folyékony tűz volt; szifonokon keresztül dobták az ellenségre, és érintkezéskor elégett. Mivel kiolthatatlan volt, a kémiai tűzgolyó gyorsan terjedt, és még a vízen is tovább égett (és ez ismerősen hangozhat a Trónok harca rajongói számára).

Kalcium-oxid az iparban ma

A kalcium-oxid elsődleges felhasználási területei manapság eltérnek a hadviselés történelmének nagy részétől, és jobban hasonlítanak az eredeti alkalmazásához. A piramisokhoz és a Nagy Falhoz hasonlóan a hígmész ma is erős alkotóeleme a különböző anyagoknak. A mész a vas- és acélgyártásban gyakran használt vegyi anyag, amely az elektromos ívkemencékben (EAF) és az oxigénbázikus kemencékben (BOF) az acél tisztításánál fluxusként működik. A szennyeződések eltávolítása mellett a kalcium-oxid csökkenti a tűzálló anyagok kopását és a tüzelőanyag-kiöntést, és habzó salakot biztosíthat a hosszú ívű üzemhez.

A szerkezeti célokra, ahogyan az ASTM C5-18 – Standard Specification for Quicklime for Structural Purposes (A szerkezeti célú égetett mész szabványos specifikációja) megállapítja, “az égetett mész soha nem használható önmagában szerkezeti célokra; először mindig el kell oltani”. Mivel az oltott mész tisztasága és minősége nagymértékben függ attól, hogy hogyan készítik elő a hígított mészből, elengedhetetlen, hogy ez a folyamat megfelelően történjen, a felhasznált speciális mésztől függő sebességgel. Az így kapott oltott meszet habarcshoz, vakolathoz és cementhez használják az épületekben és más szerkezetekben.

A kalcium-oxid (és a kalcium-hidroxid) az ivóvíz és a szennyvíz pH-értékének emelésében is fontos vegyi anyag a kezelés során. A vízlágyítás, semlegesítés és stabilizálás különböző szakaszai során azonban különböző módszereket alkalmaznak a hígmész felhasználására, ezért fontos, hogy ragaszkodjunk az ASTM C1529-06A(2011) – Standard Specification for Quicklime, Hydrated Lime, and Limestone for Environmental Uses (A hígmész, a hidratált mész és a mészkő szabványos előírásai környezetvédelmi célokra) által ajánlott mésztípusokhoz. Ezenkívül a vízhez adott égetett mész mennyisége a szövetségi előírások miatt országonként változik. Az Egyesült Államokban a vízellátási szolgáltatásban a vízmész és a hidratált mész használatát az AWWA B202-2019 – Quicklime And Hydrated Lime szabványosítja.

A vízmész a talajjal való kölcsönhatás szempontjából is fontos vegyi anyag. Ennek egyik aspektusa a mezőgazdasági mész, amelyet a növényekhez adnak a tápanyagok biztosítása és a pH-érték szabályozása érdekében, hogy a növények könnyen fel tudják venni a talajban könnyen hozzáférhető tápanyagokat. A másik a talajstabilizálás, egy olyan folyamat, amelynek során égetett meszet és hidratált meszet adnak a talajhoz, hogy alkalmassá tegyék azt teherbíró alkalmazásokhoz, például autópálya-építéshez. A barnameszes talajstabilizálással kapcsolatos útmutatást az ASTM C977-18 – Standard Specification for Quicklime and Hydrated Lime for Soil Stabilization (A barnamész és a hidratált mész szabványos előírásai talajstabilizáláshoz) című szabvány tartalmazza.

A barnamészre vonatkozó további szabványok az ANSI Webstore-ban találhatók.