Calcium Oxide, um composto químico comum que aparece como um sólido cristalino branco à temperatura ambiente, é facilmente alcançável através da decomposição térmica do calcário. Foi assim que o material, também conhecido como cal viva, foi adquirido para uso humano, após povos antigos queimarem calcário em um forno para tirar proveito de suas propriedades estruturais.

O nome cal viva é apropriado de muitas maneiras, uma vez que a substância se forma rapidamente após o aquecimento do calcário e volta ao seu estado original se permanecer exposta ao ar. Da mesma forma, se o óxido de cálcio for misturado com água, torna-se cal apagada, um material viscoso e viscoso, altamente adequado para aplicações em argamassas. No entanto, nos primeiros tempos do uso da cal viva, as pessoas provavelmente não tinham conhecimento desta aplicação, pois a cal era usada nas pirâmides egípcias apenas para rebocos. No entanto, milénios mais tarde, o Império Romano usou extensivamente argamassas à base de cal na sua arquitectura. Existe até cal na Grande Muralha da China.

Óxido de Cálcio na Guerra

Com o passar do tempo, o uso pacífico da cal viva permaneceu, mas o químico encontrou outra aplicação que satisfazia um objectivo diferente. No final a.C., há evidências de exércitos em diferentes regiões atirando óxido de cálcio em seus inimigos. Geralmente jogado à mão neste momento, nem sequer importava se o navio que transportava a cal viva atingia diretamente seu alvo, já que a substância em pó podia se espalhar rapidamente através da força do vento.

O óxido de cálcio não era realmente uma forma de dizimação direta, mas uma espécie de cortina de fumaça avançada que iria atordoar significativamente as forças opostas. Parte disto era o asfixiamento e mesmo asfixiamento que os soldados suportariam após a exposição. Igualmente mau para continuar uma batalha era o efeito que a cal viva tinha sobre os seus olhos. Devido ao seu alto nível de umidade, os olhos eram drasticamente suscetíveis aos efeitos do óxido de cálcio, que se transformava em cal apagada ao contato, e o material de argamassa resultante nos olhos dos soldados praticamente os cegaria.

Durante a Idade Média, muitos exércitos se aproveitaram desta arma, usando-a contra as forças navais para complementar uma vitória. Levado pela velocidade e distância de uma catapulta, trebuchet, ou algum outro tipo de balista, o óxido de cálcio poderia facilmente afetar todos os tripulantes de um navio. Isto foi detalhado pelo escritor do século XIII Giles de Roma:

“costumava haver um grande número de potes cheios de cal viva terrestre, que devem ser atirados do alto para os navios dos inimigos. Quando as panelas são atiradas com força e estilhaçadas no impacto, o pó sobe no ar e entra nos olhos dos inimigos e os irrita tanto que, quase cegos, eles não conseguem ver. Esta situação é muito perigosa na guerra naval porque os combatentes em tal guerra se vêem ameaçados de morte por todos os lados. Portanto, se os olhos dos combatentes em tal batalha estão tão irritados pelo cal em pó que não conseguem ver, eles podem facilmente ser mortos por seus inimigos ou submersos na água”

Uma outra terrível aplicação de óxido de cálcio na guerra marítima poderia ter sido sua inclusão na receita secreta do Fogo Grego, uma substância misteriosa que ainda hoje não é totalmente compreendida. O Fogo Grego era uma mistura incendiária usada pelos Imperadores Romanos Orientais para enfrentar o poder naval, e apareceu pela primeira vez no século VII d.C. para depender de Constantinopla contra uma frota invasora. Este material era basicamente fogo líquido; era lançado aos inimigos através de sifões, queimando ao contacto. Como era inextinguível, a bola de fogo química espalhou-se rapidamente, mesmo continuando a queimar na água (e deve soar familiar aos fãs do Game of Thrones).

Óxido de Cálcio na Indústria Hoje em dia

Hoje em dia, os usos primários do óxido de cálcio diferem de grande parte da sua história na guerra e assemelham-se mais à sua aplicação original. Como nas pirâmides e na Grande Muralha, a cal viva ainda é um forte componente de diferentes materiais. A cal é um químico comum usado na fabricação de ferro e aço, atuando como fluxo na purificação do aço em fornos elétricos a arco (EAF) e fornos básicos a oxigênio (BOF). Além de remover as impurezas, o óxido de cálcio reduz o desgaste dos refratários e a formação de gases e pode fornecer uma espuma de escória para a operação de arco longo.

As para fins estruturais, como declarado na ASTM C5-18 – Standard Specification for Quicklime for Structural Purposes, “a cal viva nunca pode ser usada como tal para fins estruturais; ela deve ser sempre queimada primeiro”. Como a pureza e qualidade da cal apagada depende muito de como ela é preparada a partir da cal viva, é essencial que este processo seja feito corretamente, com uma velocidade que depende da cal específica utilizada. A cal apagada resultante é utilizada para argamassa, gesso e cimento em edifícios e outras estruturas.

Óxido de cálcio (e hidróxido de cálcio) é também um químico importante para elevar o pH da água potável e das águas residuais durante o seu tratamento. No entanto, existem diferentes métodos utilizados para utilizar cal viva durante os diferentes estágios de amaciamento, neutralização e estabilização da água, por isso é importante aderir aos tipos de cal recomendados pela ASTM C1529-06A(2011) – Standard Specification for Quicklime, Hydrated Lime, and Calestone for Environmental Uses. Além disso, a quantidade de cal viva adicionada à água varia de acordo com o país, devido à regulamentação federal. Nos Estados Unidos, o uso de cal viva e cal hidratada no serviço de abastecimento de água é padronizado pela AWWA B202-2019 – Cal viva e cal hidratada.

A cal viva também é um químico importante para interagir com o solo. Um aspecto disso é a cal agrícola, que é adicionada às culturas para fornecer nutrientes e controlar o pH para que as plantas possam absorver facilmente os nutrientes que estão prontamente disponíveis no solo. Outro é a estabilização do solo, um processo pelo qual a cal viva e a cal hidratada são adicionadas aos solos para torná-los adequados para aplicações que suportam cargas, tais como a construção de estradas. Orientação para estabilização de solos com cal viva é abordada na ASTM C977-18 – Standard Specification for Quicklime and Hydrated Lime for Soil Stabilization.

Outras normas sobre cal viva estão disponíveis pesquisando na ANSI Webstore.