Tlenek wapnia, powszechny związek chemiczny, który pojawia się jako białe krystaliczne ciało stałe w temperaturze pokojowej, jest łatwo osiągalny poprzez rozkład termiczny wapienia. W ten sposób materiał ten, znany również jako wapno palone, został pozyskany do użytku ludzkiego, po tym jak starożytni ludzie spalili wapień w piecu, aby wykorzystać jego właściwości strukturalne.

Nazwa wapna palonego jest odpowiednia pod wieloma względami, ponieważ substancja ta tworzy się szybko po podgrzaniu wapienia i powraca do swojego pierwotnego stanu, jeśli pozostaje wystawiona na działanie powietrza. Podobnie, jeśli tlenek wapnia zmiesza się z wodą, powstaje wapno gaszone, lepki, zawiesinowy materiał, który doskonale nadaje się do zapraw murarskich. Jednak w początkowym okresie stosowania wapna palonego ludzie prawdopodobnie nie byli świadomi tego zastosowania, ponieważ w piramidach egipskich wapno było używane wyłącznie do tynkowania. Tysiące lat później, Imperium Rzymskie szeroko wykorzystywało zaprawy na bazie wapna w swojej architekturze. Wapno znajduje się nawet na Wielkim Murze Chińskim.

Tlenek wapnia w działaniach wojennych

W miarę upływu czasu pokojowe zastosowanie wapna palonego pozostawało, ale substancja chemiczna znalazła inne zastosowanie, które spełniało inny cel. W późnym okresie przed naszą erą, istnieją dowody na to, że armie w różnych regionach ciskały tlenkiem wapnia w swoich wrogów. W tym czasie nie miało znaczenia, czy statek przewożący wapno palone trafił bezpośrednio w cel, ponieważ sproszkowana substancja mogła szybko rozprzestrzenić się dzięki sile wiatru.

Tlenek wapnia nie był tak naprawdę formą bezpośredniego zdziesiątkowania, ale rodzajem zaawansowanej zasłony dymnej, która w znacznym stopniu ogłuszała siły przeciwnika. Częścią tego było obezwładniające dławienie się, a nawet duszenie, które żołnierze znosili przy kontakcie z nim. Równie szkodliwy dla kontynuowania bitwy był wpływ wapna palonego na oczy. Ze względu na ich wysoki poziom wilgotności, oczy były drastycznie podatne na działanie tlenku wapnia, który zamieniał się w wapno gaszone przy kontakcie, a powstały w ten sposób materiał zaprawy w oczach żołnierzy praktycznie ich oślepiał.

W średniowieczu wiele armii skorzystało z tej broni, używając jej przeciwko siłom morskim, aby uzupełnić zwycięstwo. Tlenek wapnia, przenoszony z prędkością i na odległość przez katapultę, trebusz lub inny rodzaj balisty, mógł z łatwością dotknąć każdego członka załogi statku. Opisał to trzynastowieczny pisarz Giles z Rzymu:

„kiedyś była duża liczba garnków wypełnionych mielonym wapnem palonym, które miały być rzucane z wysokości na okręty wroga. Kiedy garnki są rzucane z siłą i roztrzaskują się przy uderzeniu, proch unosi się w powietrzu i dostaje się do oczu wroga, drażniąc je tak bardzo, że prawie oślepione nie widzą. Sytuacja ta jest bardzo niebezpieczna w działaniach wojennych na morzu, ponieważ walczący w takiej wojnie widzą siebie zagrożonych śmiercią z każdej strony. Dlatego też, jeśli oczy walczących w takiej bitwie są tak podrażnione przez sproszkowane wapno, że nie widzą, łatwo mogą zostać zabici przez swoich wrogów lub zatopieni w wodzie.”

Innym strasznym zastosowaniem tlenku wapnia w wojnie morskiej mogło być jego włączenie do tajnej receptury greckiego ognia, tajemniczej substancji, która do dziś nie jest w pełni zrozumiała. Grecki ogień był mieszanką zapalającą używaną przez cesarzy wschodniorzymskich do walki z potęgą morską, a po raz pierwszy pojawił się w VII w. n.e., by uzależnić Konstantynopol od floty inwazyjnej. Materiał ten był w zasadzie płynnym ogniem; rzucano go na wrogów przez syfony, płonąc przy kontakcie. Ponieważ był on nie do ugaszenia, chemiczna kula ognia rozprzestrzeniała się szybko, kontynuując nawet spalanie wody (powinno to brzmieć znajomo dla fanów Gry o Tron).

Tlenek wapnia w dzisiejszym przemyśle

Dzisiaj, podstawowe zastosowania tlenku wapnia różnią się od większości jego historii w działaniach wojennych i bardziej przypominają jego pierwotne zastosowanie. Podobnie jak w piramidach i na Wielkim Murze, wapno palone jest nadal silnym składnikiem różnych materiałów. Wapno jest powszechnie stosowaną substancją chemiczną w produkcji żelaza i stali, działającą jako topnik w procesie oczyszczania stali w elektrycznych piecach łukowych (EAF) i podstawowych piecach tlenowych (BOF). Poza usuwaniem zanieczyszczeń, tlenek wapnia zmniejsza zużycie materiałów ogniotrwałych i spiekanie, a także zapewnia pieniący się żużel przy długiej pracy łuku.

Jeśli chodzi o cele konstrukcyjne, zgodnie z normą ASTM C5-18 – Standard Specification for Quicklime for Structural Purposes, „wapno palone nigdy nie może być używane jako takie do celów konstrukcyjnych; zawsze musi być najpierw poddane procesowi gaszenia”. Ponieważ czystość i jakość wapna gaszonego w dużym stopniu zależy od sposobu jego przygotowania z wapna palonego, istotne jest, aby proces ten został przeprowadzony prawidłowo, z szybkością zależną od użytego konkretnego wapna. Otrzymane w ten sposób wapno gaszone jest używane do zapraw, tynków i cementu w budynkach i innych konstrukcjach.

Tlenek wapnia (i wodorotlenek wapnia) jest również ważną substancją chemiczną służącą do podnoszenia pH wody pitnej i ścieków podczas ich oczyszczania. Jednakże, istnieją różne metody wykorzystania wapna palonego na różnych etapach zmiękczania, neutralizacji i stabilizacji wody, dlatego ważne jest, aby stosować się do typów wapna zalecanych przez ASTM C1529-06A(2011) – Standard Specification for Quicklime, Hydrated Lime, and Limestone for Environmental Uses. Ponadto, ilość wapna palonego dodawanego do wody różni się w zależności od kraju ze względu na przepisy federalne. W Stanach Zjednoczonych stosowanie wapna palonego i hydratyzowanego w usługach wodociągowych jest standaryzowane przez AWWA B202-2019 – Quicklime And Hydrated Lime.

Wapno palone jest również ważnym związkiem chemicznym w interakcji z glebą. Jednym z aspektów jest wapno rolnicze, które jest dodawane do upraw w celu dostarczenia składników odżywczych i kontroli pH, aby rośliny mogły łatwo wchłonąć składniki odżywcze, które są łatwo dostępne w glebie. Innym aspektem jest stabilizacja gleby, proces, w którym wapno palone i wapno hydratyzowane są dodawane do gleby, aby uczynić ją odpowiednią do zastosowań nośnych, takich jak budowa autostrad. Wytyczne dotyczące stabilizacji gruntu wapnem palonym zawarte są w normie ASTM C977-18 – Standard Specification for Quicklime and Hydrated Lime for Soil Stabilization.

Inne normy dotyczące wapna palonego dostępne są w ANSI Webstore.

.