El óxido de calcio o cal es un compuesto químico inodoro gris o blanco grisáceo que se utiliza principalmente en aplicaciones de fabricación. El óxido de calcio se produce típicamente mediante la descomposición térmica de la piedra caliza u otros materiales que contienen carbonato de calcio.
Sinónimos: cal quemada, cal viva, cal de guijarros y calcia.
- INCI: óxido de calcio
- Fórmula química: CaO
Peligros:
- Nocivo en caso de ingestión
- Provoca quemaduras graves en la piel y lesiones oculares graves
- Provoca irritación cutánea
- Provoca lesiones oculares graves
- Puede irritar las vías respiratorias
USOS Y APLICACIONES DE LA CAL
Los usos del óxido de calcio incluyen neutralizador de ácido, tampón, procesamiento de alimentos, esmalte de uñas, tratamiento de aguas residuales, tratamiento de agua.
- Agricultura: Las aplicaciones de jardinería y agricultura del CaO incluyen la fabricación de fertilizantes utilizados en el tratamiento de suelos ácidos.
- Recubrimientos y construcción: El óxido de calcio también es un ingrediente esencial en la producción de cemento.
- Petróleo y gas: se utiliza en la industria del petróleo utiliza CaO para detectar agua en tanques de almacenamiento de combustible
- Cuidado personal: se utiliza en la formulación de productos para el cabello.
- Textiles: se utiliza en la fabricación de artículos de cuero.
- Alimentos y nutrición: cuando el óxido de calcio se convierte en hidróxido de calcio, el CaO se puede utilizar en la fabricación de productos como refrescos
- Industrial: Las industrias siderúrgica y metalúrgica utilizan óxido de calcio para fundir y purificar otros metales.
El CaO no se encuentra puro en la naturaleza, sino que está contenido en varios minerales abundantes (es decir, calcita, aragonita, piedra caliza, mármol) pero varía mucho en su pureza (las impurezas generalmente incluyen magnesia, hierro, alúmina, sílice, azufre).
De estos, el hierro y el azufre son los más problemáticos (es decir, donde la claridad es importante en el vidrio). Los minerales de cal varían en el grado de cristalización y cohesión de la masa cristalina y la homogeneidad de la matriz.
MINERALES CON LOS QUE SE CONJUGA
- Junto con SrO, BaO y MgO, se considera uno del grupo de óxidos alcalinotérreos. Tiene una estructura cristalina cúbica.
- Quicklime es calcia pura, pero reacciona con el agua para producir hidróxido de calcio o cal apagada. El óxido de calcio, por otro lado, es un compuesto extremadamente estable. La calcia sola resiste la fusión incluso a temperaturas muy altas (unos increíbles 2600C). Puede fundirse con Al2O3 para producir cemento de aluminato de calcio refractario (que puede funcionar hasta 2000C). Pero cuando se agregan soda y potasa, el CaO se convierte en un fundente muy activo tanto en la oxidación como en la reducción. A temperaturas más altas, el CaO aportado por la wollastonita es más fácilmente fundible que el aportado por el merlán (carbonato de calcio). Esta sinergia entre el CaO y otros flujos y las diferencias en el mecanismo de su acción de flujo genera cierto desacuerdo entre los expertos con respecto a la naturaleza del CaO (como el MgO, no es un flujo «independiente»).
- El óxido de calcio es el principal fundente en los esmaltes de media y alta temperatura, comenzando su acción (dentro del esmalte) alrededor de los 1100C. Debe usarse con cuidado en cuerpos de fuego alto porque su acción fundente activa puede producir un cuerpo que es demasiado volátil (derretido si está ligeramente sobrecalentado). La calcia generalmente endurece un esmalte y lo hace más resistente a los arañazos y al ácido. Esto es especialmente cierto en los esmaltes alcalinos y con plomo. Sin embargo, el aumento de la dureza no significa necesariamente una mayor resistencia a la tracción. Su dilatación térmica es intermedia.
- CaO no es eficaz por debajo del cono 4 como fundente en esmaltes, pero en pequeñas cantidades (menos del 10%) se puede disolver en esmaltes de barro, especialmente con plomo, sosa, potasa) para agregar dureza y resistencia a la lixiviación. En mezclas sin plomo, también puede ayudar a reducir el agrietamiento. En cantidades mayores, fomenta el crecimiento de cristales que pueden dar efectos decorativos a los esmaltes brillantes y producir mates (es decir, 30%). Los esmaltes con alto contenido de CaO tienden a desvitrificar (cristalizar). Esto ocurre debido a la alta fluidez de fusión impartida por el CaO a temperaturas más altas o debido a la facilidad con la que el CaO forma cristales. Los esmaltes Fastfire pueden contener más CaO porque el enfriamiento rápido no da la posibilidad de que ocurra la cristalización.
- Calcia es un flujo moderado en el rango del cono 5-6, pero muy activo en el cono 10. Los esmaltes con alto contenido de calcia tienden a tener buenas (aunque a veces inesperadas) respuestas de color. Por ejemplo, en los vidriados de hierro de oxidación, a la calcia le gusta formar compuestos cristalinos amarillos con el Fe2O3 produciendo una «mata de cal». Sin calcia, los esmaltes marrones brillantes son la norma.
EL TÉRMINO «CAL» ABARCA VARIOS MINERALES Y PRODUCTOS MANUFACTURADOS DIFERENTES
- El término ‘merlán’ se refiere tradicionalmente al carbonato de calcio producido por la molienda de la tiza de los acantilados de Inglaterra, Bélgica y Francia. Sin embargo, este título también se refiere a cualquier material de carbonato de calcio molido (es decir, aquellos procesados a partir de minerales de mármol y calcita).
- La piedra caliza molida y la caliza calcinada (cal quemada) se utilizan en la industria del vidrio. El flotador y el recipiente de vidrio tienen un 10% de CaO.
- La dolomita (carbonato de magnesio) es un mineral que aporta algo de magnesia además de su complemento de CaO. Se prefiere en muchas situaciones porque fluye más fácilmente y la magnesia imparte propiedades deseables.
- La wollastonita es un silicato de calcio que es más caro que otras fuentes de calcio, pero se utiliza cuerpos, esmaltes, porcelanas, esmaltes y fritas por sus muchas propiedades superiores.
