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El papel que desempeña la cal en nuestra civilización es totalmente definitivo debido a la multitud de funciones que tiene.
En resumen el carbonato de calcio se utiliza para progresar la productividad agrícola, sostiene la higiene, purifica el agua potable, funde metales, fabrica vidrio, es un reactivo en la industria química y es esencial en la construcción.
No obstante, son las transformaciones químicas que experimenta la piedra caliza cuando se calienta las que resultan singularmente útiles. Si se cuece carbonato de calcio en un horno a unos 900º grados el mineral se descompone en óxido de calcio liberando dióxido de carbono:
CaCO3 + calor -> CaO + CO2
Lo que se conoce como Cal Viva
Este óxido de calcio es lo que es conocido como cal viva o bien cal anhidra. La cal viva es en extremo cáustica (destroza tejidos orgánicos de animales) y se puede usar para eludir la propagación de enfermedades.
El nombre de cal “viva” se deriva del hecho de que esta cal reacciona de forma tan intensa con el agua que libera un calor hirviente que parece estar viva de verdad. Desde el punto de vista químico, lo que hace el óxido de calcio es partir las moléculas de agua por la mitad formando hidróxido de calcio (Ca(OH)2), además llamado cal hidratada, fallecida, apagada o bien aérea, que con el tiempo acaba por convertirse en carbonato de calcio en forma de calcita (exactamente el mismo del que fue originado ya antes de calentarse en el horno), debido al efecto de carbonatación del CO2 de la atmósfera.
Tipos de cal y su uso
Como la cal apagada o aérea es aquella que necesita estar expuesta al aire para carbonatar y por lo tanto endurecer, no podemos confundirnos con otra clase de cal que contiene determinados compuestos que la hacen endurecer cuando agregamos agua, llamada entonces cal hidráulica.
La cal apagada es muy alcalina y cáustica y tiene rebosantes usos. Vamos a poder recubrir testeras en tiempos cálidos para sí tener un edificio fresco y limpio.
La cal en la agricultura
La “cal agrícola” se emplea para adecuar campos y aumentar al máximo la productividad de los cultivos. En palabras de los especialistas, la cal es para el campo lo que el aceite para un motor. Vale la pena esparcir caliza triturada en suelos ácidos a fin de aproximar el pH a un valor neutro. Un suelo ácido disminuye la disponibilidad de los nutrientes esenciales para los cultivos, especialmente el fósforo (vital para la transferencia de energía en la planta) y empezará a privar de alimento a las plantas. Abonar los campos con cal fortalecerá la eficiencia de cualquier estiércol o bien fertilizante químico.
La cal en la construcción
La cal apagada puede transformarse desde una pasta fácil de extender a un material que al cuajar se vuelve duro como una piedra (la duración de dicho fraguado puede llevar varios días). Si la mezclamos con un tanto de arena y agua, la cal apagada forma la argamasa o bien mortero que durante milenios se ha utilizado para unir de manera firme los ladrillos y construir sólidos muros de carga.
Los morteros de cal se han utilizado a lo largo de milenios más fue la nueva substancia producida por los romanos la que cambió la naturaleza de la construcción. Los romanos observaron que el cementum elaborado mezclando cal apagada con ceniza volcánica conocida como puzolana, fragua considerablemente más deprisa que el mortero de cal y es múltiples veces más fuerte.
Así los romanos consiguieron unir más que simples hiladas de ladrillos. Unieron el nuevo mortero con mezclas heterogéneas de piedras y de este modo inventaron el hormigón. Esta revolución permitió a los romanos edificar imponentes estructuras como el Coliseo y el gran tejado del Panteón de la ciudad de Roma que forma aún el día de hoy, la mayor cúpula de hormigón monobloque del mundo.
Propiedades del cemento
Otro punto interesante, el cemento tenía otra propiedad casi mágica: fragua aun cuando está totalmente sumergido en agua. Así los romanos pudieron edificar puertos en aquellos lugares sin puertos naturales y tener el control marítimo del Mediterráneo.
Sin embargo este conocimiento sobre los cementos desgraciadamente se perdió con la caída del Imperio romano. Ninguna fuente medieval menciona el cemento y las grandes catedrales góticas se edificaron empleando solo mortero de cal.
Cara el 1794 se ideó el procedimiento moderno para generar cemento. El cemento Portland se realiza cociendo una mezcla de piedra caliza y arcilla en un horno a una temperatura de 1.450 grados .
Aplicaciones hoy día de la cal
Industria
Siderurgia: Se utiliza como fundente y escorificante.
Metalurgia: Se emplea en los procesos de flotación.
Química: Se emplea en la producción de jabón, en la fabricación del caucho, en la industria petrolífera, en la industria del papel y en cosmética.
Alimentaria: Se emplea en la industria azucarera (en concreto en la preparación del azúcar de remolacha); en ostricultura; en piscicultura; en la industria cervecera, en la industria láctea…
Vidrio: Su utilización proporciona vidrios más brillantes y con mejor color. La fusión es más rápida, lo que supone un ahorro económico durante el proceso de fabricación del vidrio.
Curtidos: Es una de sus aplicaciones más viejas. Los baños de lechada de cal permiten la extracción de pelos e hinchamiento de las pieles ya antes del curtido.
Construcción
Infraestructuras: En estabilización de suelos para secarlos, descongelar los helados y progresar las propiedades de los suelos arcillosos.
Edificación: En la fabricación de prefabricados de cal: Hormigón celular ó aireado, ladrillos silicocalcáreos y bloques de tierra comprimida.
Protección del Medio Entorno
Tratamiento de aguas de consumo (potabilización): Se emplea para purificar, quitar turbidez, anular la acidez y quitar la sílice y otras impurezas con el objetivo de progresar la calidad del agua que consumen las personas.
Tratamiento de aguas residuales y de lodos. Se utiliza, de manera muy frecuente en los tratamientos convencionales químicos de aguas residuales industriales, esencialmente, de carácter inorgánico.
Remineralización de agua desalinizada: La adición de cal deja efectuar un acondicionamiento del agua desalinizada que puede ir desde un ajuste de pH y reducción de la agresividad, hasta la remineralización de las aguas por el aporte de calcio. La cal es indispensable para el tratamiento final de las aguas provenientes de la desalinización del agua del mar puesto que aporta uno de los compuestos nutricionales básicos (el Calcio) y es precisa para el mantenimiento del equilibrio cal-carbónico, con la intención de evitar incrustaciones o bien corrosiones.
Depuración de gases: La cal, en dependencia del proceso, es el desulfurante más rentable y natural que elimina el anhídrido sulfuroso y otros gases ácidos (HCl, HF y NOx) de los humos industriales de incineradoras de restos sólidos urbanos, de plantas de energía térmica y de la industria por norma general.
Tratamiento de residuos: La cal se emplea, además de como integrante de diversos tratamientos químicos, como agente para prevenir los malos olores y la contaminación de las aguas por la lixiviación.
Tratamiento de suelos contaminados.
Agricultura
Enmienda: La cal se usa como enmienda para mejorar las peculiaridades de los suelos agrícolas: acidez, porosidad y actividad biológica del suelo.
Fertilizante: Aporta el Calcio que es un nutriente para las plantas.
Compost (abono): Se emplea en la obtención de compost desde restos agrarios, agroindustriales y urbanos.
Biocida: Se puede emplear como biocida cuyo fin es impedir la acción de cualquier organismo nocivo.
