L’ossido di calcio CaO o calce viva è il principale costituente del cemento Portland unitamente a ossidi di silicio, alluminio, magnesio, zolfo, ferro e potassio. Esso cristallizza secondo un reticolo cubico a facce centrate.
Già nel 184 a.C. Marco Porcio Catone descrisse un metodo per ottenere il composto. All’inizio del XV secolo in Europa era usato come materiale da costruzione.
Alla metà del XVIII secolo in chimico scozzese Joseph Black compì i primi studi scientifici sull’ossido di calcio. Scoprì che quando era esposto all’aria si combinava con il biossido di carbonio per dare carbonato di calcio
Proprietà
L’ossido di calcio si presenta come un solido inodore, bianco o grigio-bianco sotto forma di cristalli, grumi o polvere granulare altamente igroscopici.
È un ossido basico ed è un solido refrattario che diventa incandescente a temperature prossime al suo punto di fusione (2500°C).
È una sostanza altamente corrosiva e reagisce con l’acqua secondo una reazione altamente esotermica per dare idrossido di calcio detta calce spenta
CaO + H2O → Ca(OH)2
Sintesi
La sua preparazione risale all’età della pietra in quanto può essere facilmente preparato dalle rocce calcaree.
Può essere prodotto attraverso il processo di decomposizione termica del carbonato di calcio a 825 °C
CaCO3 → CaO + CO2
Reazioni
Reagisce con:
- Biossido di carbonio per dare carbonato di calcio:
CaO + CO2 → CaCO3
- Carbon coke per dare carburo di calcio:
2 CaO + 5 C → 2 CaC2 + CO2
Dalla reazione tra carburo di calcio e acqua si ottiene acetilene:
CaC2 + 2 H2O → HC≡CH + Ca(OH)2
L’acetilene è utilizzato con l’ossigeno per la saldatura dei metalli e il taglio dell’acciaio. Combinato con l’ossigeno puro, la sua temperatura di fiamma può raggiungere più di 3000°C
- Anidride solforosa per dare solfito di calcio:
CaO + SO2 → CaSO3
La reazione è utilizzata per ridurre le emissioni di anidride solforosa delle centrali elettriche.
- Fosfato per dare fosfato di calcio:
3 CaO + 2 PO43- + 3 H2O → Ca3(PO4)2 + 6 OH–
La reazione è usata per rimuovere i fosfati dai liquami
Usi
È utilizzato nel pretrattamento delle riserve idriche per diminuire l’acidità, addolcire e chiarificare l’acqua.
È usato come opacizzante nelle materie plastiche.
L’industria della carta utilizza l’ossido di calcio per le sue proprietà basiche nello spappolamento del legno. Inoltre è usato nella produzione di porcellana e vetro, in malte e cementi e per diminuire il pH del terreno