L’ossido di calcio, un comune composto chimico che appare come un solido bianco cristallino a temperatura ambiente, è facilmente ottenibile attraverso la decomposizione termica del calcare. Questo è il modo in cui il materiale, noto anche come calce viva, è stato acquisito per l’uso umano, dopo che i popoli antichi hanno bruciato il calcare in un forno per sfruttare le sue proprietà strutturali.

Il nome calce viva è adatto in molti modi, poiché la sostanza si forma rapidamente dopo il riscaldamento del calcare e ritorna al suo stato originale se rimane esposto all’aria. Allo stesso modo, se l’ossido di calcio viene mescolato con acqua, diventa calce spenta, un materiale viscoso e fangoso che è molto adatto per le applicazioni di malta. Tuttavia, nei primi tempi dell’uso della calce viva, la gente probabilmente non era a conoscenza di questa applicazione, poiché la calce veniva usata nelle piramidi egizie solo per l’intonacatura. Tuttavia, millenni dopo, l’Impero Romano usò ampiamente malte a base di calce nella sua architettura. C’è persino della calce nella Grande Muraglia cinese.

Ossido di calcio in guerra

Con il passare del tempo, l’uso pacifico della calce viva rimase, ma la sostanza chimica trovò un’altra applicazione che soddisfaceva un obiettivo diverso. Nel tardo BCE, ci sono prove di eserciti in diverse regioni che scagliano ossido di calcio contro i loro nemici. Generalmente lanciato a mano in questo periodo, non importava nemmeno se l’imbarcazione che trasportava la calce viva colpiva direttamente il suo obiettivo, poiché la sostanza polverosa poteva diffondersi rapidamente attraverso la forza del vento.

L’ossido di calcio non era davvero una forma di decimazione diretta, ma una sorta di cortina fumogena avanzata che avrebbe stordito significativamente le forze avversarie. Parte di questo era la sopraffazione del soffocamento e persino del soffocamento che i soldati avrebbero sopportato dopo l’esposizione. Altrettanto negativo per continuare una battaglia era l’effetto che la calce viva aveva sui loro occhi. A causa del loro alto livello di umidità, gli occhi erano drasticamente suscettibili agli effetti dell’ossido di calcio, che si trasformava in calce spenta al contatto, e il materiale di malta risultante negli occhi dei soldati li accecava praticamente.

Durante il Medioevo, molti eserciti approfittarono di questa arma, usandola contro le forze navali per completare una vittoria. Portato dalla velocità e dalla distanza di una catapulta, trabucco, o qualche altro tipo di balista, l’ossido di calcio poteva facilmente colpire ogni membro dell’equipaggio di una nave. Questo è stato dettagliato dallo scrittore del tredicesimo secolo Giles of Rome:

“c’era un gran numero di vasi pieni di calce viva macinata, che devono essere lanciati dall’alto sulle navi dei nemici. Quando i vasi vengono lanciati con forza e si frantumano all’impatto, la polvere sale nell’aria ed entra negli occhi dei nemici e li irrita così tanto che, quasi accecati, non possono vedere. Questa situazione è molto pericolosa nella guerra navale perché i combattenti in tale guerra si vedono minacciati di morte da ogni parte. Pertanto, se gli occhi dei combattenti in una tale battaglia sono così irritati dalla polvere di calce che non possono vedere, possono facilmente essere uccisi dai loro nemici o sommersi nell’acqua.”

Un’altra terribile applicazione bellica marittima dell’ossido di calcio potrebbe essere stata la sua inclusione nella ricetta segreta del Fuoco Greco, una sostanza misteriosa che ancora oggi non è completamente compresa. Il fuoco greco era una miscela incendiaria usata dagli imperatori romani orientali per far fronte alla potenza navale, e apparve per la prima volta nel VII secolo d.C. per far dipendere Costantinopoli da una flotta invasore. Questo materiale era fondamentalmente fuoco liquido; veniva scagliato contro i nemici attraverso dei sifoni, bruciando al contatto. Essendo inestinguibile, la palla di fuoco chimica si diffondeva rapidamente, continuando a bruciare anche sull’acqua (e dovrebbe suonare familiare ai fan di Game of Thrones).

Ossido di calcio nell’industria oggi

Oggi, gli usi primari dell’ossido di calcio differiscono da gran parte della sua storia in guerra e assomigliano più da vicino alla sua applicazione originale. Come nelle piramidi e nella Grande Muraglia, la calce viva è ancora un forte componente di diversi materiali. La calce è una sostanza chimica comunemente usata nella produzione di ferro e acciaio, agendo come flusso nella purificazione dell’acciaio nei forni ad arco elettrico (EAF) e nei forni ad ossigeno basico (BOF). Oltre a rimuovere le impurità, l’ossido di calcio riduce l’usura dei refrattari e lo stordimento, e può fornire una scoria schiumosa per il funzionamento dell’arco lungo.

Per quanto riguarda gli scopi strutturali, come indicato in ASTM C5-18 – Standard Specification for Quicklime for Structural Purposes, “la calce viva non può mai essere usata come tale per scopi strutturali; deve sempre essere spenta prima”. Poiché la purezza e la qualità della calce spenta dipendono molto da come viene preparata dalla calce viva, è essenziale che questo processo sia fatto correttamente, con una velocità che dipende dalla specifica calce usata. La calce spenta risultante è usata per malta, intonaco e cemento in edifici e altre strutture.

L’ossido di calcio (e l’idrossido di calcio) è anche una sostanza chimica importante per aumentare il pH dell’acqua potabile e delle acque reflue durante il loro trattamento. Tuttavia, ci sono diversi metodi utilizzati per utilizzare la calce viva durante le diverse fasi di addolcimento, neutralizzazione e stabilizzazione dell’acqua, quindi è importante aderire ai tipi di calce raccomandati da ASTM C1529-06A(2011) – Specifiche standard per calce viva, calce idrata e calcare per usi ambientali. Inoltre, la quantità di calce viva aggiunta all’acqua varia da paese a paese a causa dei regolamenti federali. Negli Stati Uniti, l’uso della calce viva e della calce idrata nel servizio di approvvigionamento idrico è standardizzato da AWWA B202-2019 – Quicklime And Hydrated Lime.

La calce viva è anche una sostanza chimica importante per interagire con il suolo. Un aspetto di questo è la calce agricola, che viene aggiunta alle colture per fornire nutrienti e controllare il pH in modo che le piante possano facilmente assorbire i nutrienti che sono facilmente disponibili nel terreno. Un altro è la stabilizzazione del suolo, un processo attraverso il quale la calce viva e la calce idrata vengono aggiunte ai terreni per renderli adatti ad applicazioni portanti, come la costruzione di autostrade. Le linee guida per la stabilizzazione del suolo con calce viva sono trattate in ASTM C977-18 – Specifica standard per la calce viva e la calce idrata per la stabilizzazione del suolo.

Altri standard sulla calce viva sono disponibili cercando nel webstore ANSI.