Calce: differenze tra le versioni
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{{nota disambigua|descrizione=il comune francese|titolo=[[Calce (Francia)]]}}
La '''calce''' è un materiale da costruzione (ma anche con altri utilizzi) noto fin dall'antichità.
La calce si presenta in due forme [[Chimica|chimicamente]] distinte:
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==Storia==
Già i [[Romani]] ed i [[Fenici]] prima avevano imparato ad usare la calce come materiale da costruzione, mescolata con la [[sabbia]] a formare la [[Malta (materiale)|malta]].
Inizialmente adoperata nella forma di calce aerea (che indurisce solo se a contatto con [[aria]]) venne successivamente mischiata con pezzi di [[argilla]] cotta (vasellame, mattoni ecc.) oppure a [[pozzolana]], una [[sabbia]] ricca di [[silice]], che ne alterano le caratteristiche di [[resistenza]], [[impermeabilità]] e soprattutto ne consentono la presa anche in ambienti non a contatto con aria (tipicamente sott'acqua). Nasceva così la calce idraulica.
Nel [[1850]] l'inglese John Smeaton scopriva che alcune [[marna|marne]]
[[Marco Vitruvio Pollione|Vitruvio]], nella sua opera ''De architectura'' ne descrive la produzione a partire da ''pietre bianche'', cotte in appositi forni dove perdono peso (oggi sappiamo in conseguenza della liberazione di [[anidride carbonica]]). Il materiale ottenuto, la calce viva, era poi ''spenta''▼
▲[[Marco Vitruvio Pollione|Vitruvio]], nella sua opera ''De architectura'' ne descrive la produzione a partire da ''pietre bianche'', cotte in appositi forni dove perdono peso (oggi sappiamo in conseguenza della liberazione di [[anidride carbonica]]). Il materiale ottenuto, la calce viva, era poi ''spenta'' gettandola in apposite vasche piene di [[acqua]].
==Preparazione==
[[Image:Four chaux.jpg|thumb|250px|Una [[fornace]] in un disegno del [[1906]]]]
La materia prima per la produzione della calce è il [[calcare]], una [[roccia sedimentaria]] ricca di [[carbonato di calcio]] (CaCO<sub>3</sub>) che viene estratta da apposite [[cava|cave]]. Le [[Dolomiti]] sono storicamente e geologicamente ricche in questo senso. Può essere usato anche [[marmo]] o altri minerali.<br />
Il materiale, grossolanamente frantumato, è introdotto in appositi forni o ''[[fornace|fornaci]]'' dove viene riscaldato a 800-1.200[[°]] per decine di ore. In questa fase avviene un [[reazione chimica]] che porta alla liberazione di [[anidride carbonica]] e produzione dell'[[ossido]] di calce:
:<tt>CaCO<sub>3</sub> -> CaO + CO<sub>2</sub></tt>
Dopo la cottura i frammenti di pietra riducono il loro peso di circa un terzo a causa degli [[atomo|atomi]] di [[carbonio]] e [[ossigeno]] perduti, ed assumono una consistenza [[porosità|porosa]]. Esse costituiscono la calce viva che, commercializzata così com'è oppure ridotta in polvere, deve essere conservata in recipienti perfettamente ermetici, poiché è molto igroscopica.
Per ottenere la calce definitiva, o calce spenta, il materiale viene immerso in vasche piene d'acqua dove avviene una reazione di idratazione, accompagnata da un violento rilascio di calore che frantuma le pietre (la procedura è detta ''spegnimento''):
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Il materiale che non ha reagito durante la cottura rimane sul fondo della vasca, mentre la calce in [[Sospensione (chimica)|sospensione]] (''grassello di calce'') viene prelevata per mezzo di un canale comunicante con una vasca di raccolta. La miscela acquosa ottenuta può essere utilizzata subito in cantiere oppure può essere imballata in sacchi ermetici e conservata per anni. L'acqua che si separa dalla miscela è detta ''latte di calce''.
La [[calce idraulica]] è preparata a partire da [[roccia]] calcarea ricca di [[silicati]] e composti dell'[[alluminio]] e del [[magnesio]].<br />
Il nome deriva dal fatto che, differenza della calce normale, è in grado di fare presa in poche ore anche a contatto con l'acqua.
==Carbonatazione==
La presa inizia con l'asportazione dell'acqua e la successiva essiccazione. Ciò la rende inutilizzabile per le applicazioni a contatto con l'acqua (ponti, moli), ma la rende preferibile al cemento dove l'essiccazione avvenga rapidamente, come nell'applicazione di [[Intonaco|intonaci]]. Il cemento infatti non dovrebbe
Una volta che la calce si è essiccata, a contatto con l'anidride carbonica presente nell'[[atmosfera]] inizia un lento processo che la trasforma in calcare (''[[carbonatazione]]''), il composto originario dal quale è stata prodotta. La reazione è:
:<tt>Ca(OH)<sub>2</sub> + CO<sub>2</sub> -> Ca(CO<sub>3</sub>) + H<sub>2</sub>O</tt>
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Anche se la reazione precedente è corretta dal punto di vista formale, la reazione reale è più complessa. Osservando la precedente reazione infatti, il processo sembrerebbe avvenire tra un solido Ca(OH)<sub>2</sub> e un gas CO<sub>2</sub>, mentre in realtà la reazione avviene in fase acquosa grazie all'acqua di impasto della calce.
L'idrossido di calcio infatti si scioglie in acqua, grazie ad una buona [[solubilità]], l'anidride carbonica si scioglie anch'essa in acqua, formando una specie indicata come acido carbonico H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>, da cui per reazione acido base si forma un sale poco solubile, ovvero il carbonato di calcio. La forma corretta è dunque:
:<tt>Ca<sup>2+</sup> + 2OH<sup>-</sup> + 2H<sup>+</sup> +CO<sub>3</sub><sup>2-</sup> -> Ca(CO<sub>3</sub>) + 2 H<sub>2</sub>O</tt>
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==Impieghi==
La calce viva è usata:
* per [[trattamento delle acque|trattare le acque]] per ridurre l'[[acidità]]
* nella [[depurazione]] per rimuovere i [[fosfati]] ed altre impurità (flocculante) e per desolforizzare i [[gas di scarico]]
* nella fabbricazione della [[carta]] per dissolvere le fibre di [[legno]]
* come candeggiante e sbiancante
* per [[disinfezione|disinfettare]] ambienti
* in [[agricoltura]] per correggere i terreni acidi
* in [[chimica]] è usato per purificare l'[[acido citrico]] ed il [[glucosio]], come essiccante e assorbitore di [[anidride carbonica]]
La calce spenta è usata:
* come [[materiale da costruzione]] unita alla sabbia ([[stabilitura]])
* mescolato al [[Cemento (edilizia)|cemento]] per produrre una [[malta]] plastica adatta per gli [[intonaco|intonaci]]
* nella [[concia]] delle [[Pelle|pelli]]
* nell'[[industria petrolchimica]] per produrre additivi per [[lubrificante|lubrificanti]]
* per la produzione dello [[stereato di calcio]]
* per la neutralizzazione e l'assorbimento di [[Inquinamento|inquinanti]]
* per il trattamento dell'acqua usata nell'[[industria alimentare]]
* per correggere l'acidità dei terreni
* in agricoltura, unita al [[solfato di rame]] è usato come [[anticrittogamico]] (''[[miscela bordolese]]'')
* nell'industria farmaceutica per preparare sali di [[calcio]] e [[magnesio]]
* in [[odontoiatria]] come medicamento nei sottofondi e nell'[[endodonzia]]
==Sicurezza==
La calce, e particolarmente quella viva, presentano una forte [[Alcale|alcalinità]] e [[caustico|causticità]]. Il contatto con la [[epidermide|pelle]] con l'ossido anidro può provocare gravi [[ustione|ustioni]] come avviene con la [[soda caustica]]. Il contatto con poca acqua (non sufficiente ad assorbire il [[calore]] prodotto) può provocare una violenta [[ebollizione]] e la proiezione di schizzi caustici e bollenti.
L'ingestione di idrossido di calcio può provocare gravi sintomi, tra cui difficoltà respiratoria, [[emorragia|emorragie]] gastrointestinali, [[ipotensione]] e pericolose alterazioni nel [[pH]] del [[sangue]].
[[Categoria:Materiali edilizi]]
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