常温で白い結晶性の固体として現れる一般的な化学物質である酸化カルシウムは、石灰石の熱分解によって簡単に手に入れることができます。 古代人が石灰石を窯で焼いて、その構造的な性質を利用したのです。

生石灰という名前は、石灰石を加熱すると急速に物質ができ、空気に触れると元の状態に戻るので、多くの点で適しています。 同様に、酸化カルシウムを水と混ぜると消石灰となり、粘性のあるスラリー状の物質となり、モルタル用途に非常に適している。 しかし、生石灰が使われ始めた頃、エジプトのピラミッドでは石灰は左官用にしか使われていなかったので、人々はこの用途を意識していなかったと思われる。 しかし、それから数千年後、ローマ帝国では石灰を使ったモルタルが建築に広く使われるようになった。

戦争における酸化カルシウム

時代が進むにつれ、生石灰の平和的な使用は残りましたが、化学物質は別の目的を満足させる別の用途を見つけました。 紀元前後期、さまざまな地域の軍隊が敵に酸化カルシウムを投げつけたという証拠が残っています。

酸化カルシウムは、直接的に破壊するのではなく、一種の高度な煙幕として、敵軍を大きく気絶させることができました。 その一端は、兵士がさらされたときに耐える窒息の威圧感であった。 また、生石灰が目に与える影響も、戦闘を継続させるのに悪い影響を与える。

中世の間、多くの軍隊がこの武器を利用し、海軍軍に対してこれを使用して勝利を補足した。 カタパルト、トレビュシェット、または他の種類のバリスタの速度と距離によって運ばれる酸化カルシウムは、船のすべての乗組員に簡単に影響を与えることができました。 これは13世紀の作家Giles of Romeによって詳述されています:

「昔は砕いた生石灰を詰めたたくさんの鍋があり、それを上空から敵の船に投げ込んだものだった。 壷を勢いよく投げて衝撃で砕けると、粉が空中に舞い上がり、敵の目に入り、大きく刺激され、ほとんど目が見えなくなる。 このような状況は、海戦では非常に危険である。なぜなら、海戦で戦う人々は、四方八方から死の危険にさらされているのを目の当たりにしているからである。 したがって、このような戦闘で戦う男たちの目が粉末石灰によって刺激されて見えなくなれば、彼らは簡単に敵に殺されるか、水中に沈められることになる」

酸化カルシウムのもう一つの恐ろしい海戦での応用は、今日でも完全に理解されていない謎の物質であるギリシャ火という秘密のレシピに含まれていたかもしれない。 ギリシャの火は、東ローマ皇帝が海軍力に対抗するために使用した焼夷弾の混合物で、7 世紀に初めて登場し、侵入してきた艦隊からコンスタンティノープルを守るために使用されました。 この火は基本的に液体の火であり、サイフォンから敵に投げつけられ、接触すると燃えた。 消せないので、化学的な火の玉はすぐに広がり、水の上でも燃え続けました (ゲーム オブ スローンズのファンにはおなじみでしょう)。

Calcium oxide in Industry Today

今日、酸化カルシウムの主な用途は、戦争におけるその歴史の多くとは異なり、その本来の用途によく似ています。 ピラミッドや万里の長城のように、生石灰は今でもさまざまな材料の強力な成分として使われています。 石灰は鉄鋼製造によく使われる化学物質で、電気炉（EAF）や塩基性酸素炉（BOF）で鉄を精製する際のフラックスとして作用する。 不純物を取り除くだけでなく、酸化カルシウムは耐火物の摩耗やガンニングを減らし、長時間のアーク操業に発泡性スラグを提供できます。

構造用としては、ASTM C5-18 – Standard Specification for Quicklime for Structural Purposesにあるように「生石灰をそのまま構造用として使用できることはなく、必ず最初に消泡しなければならない」のです。 消石灰の純度や品質は生石灰からどのように調製されるかに大きく依存するため、この工程は使用する石灰の種類に応じた速度で適切に行われることが不可欠です。

酸化カルシウム（および水酸化カルシウム）は、飲料水や排水の処理中にpHを上げるための重要な化学物質でもあります。 しかし、水の軟化、中和、安定化のそれぞれの段階で生石灰を利用する方法は異なるので、ASTM C1529-06A(2011) – Standard Specification for Quicklime, Hydrated Lime, and Limestone for Environmental Usesで推奨されている石灰の種類を遵守することが重要です。 また、生石灰の水への添加量は、連邦政府の規制により国によって異なります。 米国では、水道事業における生石灰と水和石灰の使用はAWWA B202-2019 – Quicklime And Hydrated Limeで標準化されています。

生石灰は、土壌と相互作用する重要な化学物質でもあります。 その一面は農業用石灰で、作物に栄養分を与え、植物が土壌中で容易に利用できる栄養分を吸収できるようにpHをコントロールするために加えられます。 また、生石灰や水和石灰を土壌に添加し、高速道路の建設など荷重のかかる用途に適した土壌にする「土壌安定化処理」もその一つです。 生石灰による土壌安定化のガイダンスは、ASTM C977-18 – Standard Specification for Quicklime and Hydrated Lime for Soil Stabilizationに記載されています。

生石灰に関するその他の規格は、ANSIウェブストアを検索して入手可能です。