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Cal: diferenças entre revisões

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A '''cal''', também conhecidachamada como'''cal viva''', '''cal virgem''' ou '''óxido de cálcio''', é umaa das [[substância]]s maisde importantesfórmula paraquímica aCaO. Em condições ambientes, é um sólido branco e [[indústriabase (química)|alcalino]],. sendoÉ obtida porpela [[decomposição térmica]] de [[calcário]] a 900°C.<ref Tambémname="Feltre">{{citar chamadalivro|sobrenome=Feltre|nome=Ricardo|título=Química de(Ensino '''calmédio)|ano=2000|editora=Moderna|local=São viva''' ou '''cal virgem''' , é um composto sólido branco.Paulo|isbn=85-16-02604-3|páginas=528}}</ref>
 
EstaA substânciacal é normalmente utilizada na indústria da [[construção civil]] para elaboração dasde argamassas com que se erguem as paredes[[argamassa]]s e muros e também na preparação dos processos de [[pintura]]. A cal tambémTambém tem emprego nanas indústriaindústrias [[cerâmica]]farmacêutica, siderúrgicas (obtenção do [[ferro]])cerâmica e farmacêutica como agente branqueador ou desodorizadormetalúrgica. Na agricultura, o óxido de cálcio é usado para produzir [[hidróxido de cálcio]], que tem por finalidade o controle da [[acidez dosdo solossolo]].<ref e,name="Feltre" na metalurgia extrativa, é utilizado para separar a escória (que contém impurezas, especialmente areia) do ferro./>
 
== Obtenção ==
{{AP|Calcinação}}
O [[calcário]], depois de extraído, selecionado e moído, é submetido a elevadas temperaturas em fornos industriais num processo conhecido como [[calcinação]], que dá origem ao CaO (óxido de cálcio: cal) e CO<sub>2</sub> ([[gás carbônico]]), a equação química dessa calcinação fica assim:
 
A cal é produzida a partir do [[carbonato de cálcio]], em fornos industriais, num processo conhecido como [[calcinação]], que dá origem a cal e [[gás carbônico]]<ref name="Feltre" />:
:<math>CaCO_3 + Calor \rightarrow CaO + CO_2</math>
 
: CaCO<sub>3 (s)</sub> → CaO<sub> (s)</sub> + CO<sub>2 (g)</sub>
Para essa reação ocorrer, a temperatura do forno da caieira (indústria produtora de cal) deve ser de, no mínimo, 850 [[grau Celsius|°C]], mas a eficiência total da calcinação se dá à temperatura de 900 a 1000 [[grau Celsius|°C]]. Essa temperatura é garantida pela queima de um combustível, que pode ser: lenha (gasogênio), óleo combustível, gás natural, gás de coqueira, carvão e material reciclado.
 
No [[Brasil]], a maioria da cal é produzida por calcinação de [[calcários]]/[[dolomito]]s metamórficos. Há, ainda, cales provenientes de calcários sedimentares e de concheiros naturais. {{carece-de-fontes}}
Para a obtenção da [[Hidróxido de cálcio|cal hidratada]] é necessário promover a reação da cal virgem com H<sub>2</sub>O, com o seguinte desprendimento de calor<ref name="patent">US Patent 3,955,554, '' Solar heating system.''</ref>:
 
== Utilização ==
:<math>CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2</math> + 63.7kJ/mol de CaO + Aumento de Volume
 
O principal uso da cal virgem é a produção de [[cal hidratada]] (hidróxido de cálcio). Para isto, dissolve-se a cal em água, reação que ocorre em condições ambientes:
== Tipos e usos da cal ==
A maioria da cal produzida no [[Brasil]] resulta da calcinação de calcários/dolomitos metamórficos de idades geológicas diferentes; geralmente muito antiga (pré-cambriana) e possui pureza variável. As cales provenientes de calcários sedimentares e de concheiros naturais recentes participam de maneira subordinada na produção.
 
: CaO<sub> (s)</sub> + H<sub>2</sub>O<sub> (l)</sub> → Ca(OH)<sub>2 (aq)</sub>
Em geral, na região sul-sudeste predominam as cales provenientes de [[dolomito]]s e calcários magnesianos, e na região nordeste-norte-centro, as resultantes de calcários calcíticos.
 
A utilização da cal hidratada é difundida, principalmente em argamassas para [[alvenaria]].
O principal produto da calcinação das rochas carbonatadas cálcicas e cálcio-magnesianas é a cal virgem, também denominada cal viva ou cal ordinária. O termo cal virgem é o consagrado na literatura brasileira e nas normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas, para designar o produto composto predominantemente por óxido de cálcio e óxido de magnésio, resultantes da calcinação, à temperatura de 900 a 1200 [[grau Celsius|°C]], de calcários, calcários magnesianos e dolomitos. A cal virgem é classificada conforme o óxido predominante como indicado a seguir:
AAssim calcomo hidratadao [[cimento]], tem características aglomerantes[[aglomerante]]s. comoEnquanto o cimentoeste, sendono queendurecimento, enquanto o cimento reage com água (reação de hidratação do cimento), o endurecimento da cal aérea ocorre pelopela contatoabsorção comdo o[[gás carbônico]] presente no ar. Essa reação transforma a cal hidratada numde carbonatovolta tãoem sólido[[carbonato quanto o calcário que ade originoucálcio]].▼
* cal virgem cálcica: óxido de cálcio entre 100% e 90% dos óxidos totais presentes;
* cal virgem magnesiana: Teores intermediários de óxido de cálcio, entre 90% e 65% dos óxidos totais presentes;
* cal virgem dolomítica: teores de cálcio entre 65% e 58% dos óxidos totais presentes.
 
=== Indústrias: ===▼
No mercado global da cal, a cal virgem cálcica predomina, particularmente, pela sua aplicação nas áreas das indústrias siderúrgicas, de açúcar e de celulose. Todas elas são comercializadas em recipientes (plásticos, metálicos e outros) ou a granel, na forma de blocos (tal como sai do forno), britada (partículas de diâmetro 1 a 6&nbsp;cm) ou moída e pulverizada (85% a 95% passando na peneira 0,150&nbsp;mm).
 
{{sem-fontes|Esta seção|ci}}
Outro tipo de cal muito comum no mercado é a cal hidratada. Ela é composta por um pó de cor branca resultante da combinação química dos óxidos anidros da cal virgem com a água. É classificada conforme o hidróxido predominante presente ou, melhor, de acordo com a cal virgem que lhe dá origem:
* cal hidratada cálcica
* cal hidratada magnesiana
* cal hidratada dolomítica
 
A cal é utilizada nas indústrias:
A cal hidratada, geralmente, é embalada em recipientes plásticos ou em sacos de papel Kraft (com 8,20 [[quilograma|kg]] e 40 [[quilograma|kg]] do produto), possuindo granulometria de 85% abaixo de 0.075&nbsp;mm.
 
* siderúrgicas[[siderúrgica]]s, como carga de fabricação de aço nos fornos, como aglomerante, regulador de [[pH]] em tratamento de [[águas servidas]], lubrificante para [[trefilagem]] de vergalhões de aço, dessulfurante das [[gusa]]s altos em enxofre e refratários básicos de fornos de aço;▼
No Brasil, as diversificadas áreas de consumo de cal são supridas por mais de 200 produtores distribuídos pelo País. A capacidade de produção de suas instalações varia de 1 a 1000 [[tonelada]]s de cal virgem por dia.
* de celulose e [[papel]], para regenerar a [[soda cáustica]] e para branquear as polpas de papel, junto com outros reagentes;▼
* tintasde [[tinta]]s, como pigmento e incorporante de tintas à base de cal e como pigmento para suspensões em água, destinadas às "caiações";▼
* de [[alumínio]], como regeneradora da [[soda]] (total de 100 [[quilograma|kg]]/[[tonelada|t]] de alumina);▼
* diversas de refratários, cerâmicacerâmicas, carbonato de cálcio precipitado, graxas, tijolos sílico-cal, petróleo, couro, etanol, metalurgia do cobrebiogás, produtos farmacêuticos e alimentícios e biogás.;▼
* metalúrgicas de cobre.
 
Na indústria alimentícia:
A utilização da cal hidratada é muito difundida, principalmente em argamassas para assentamento de tijolos e revestimento de paredes, devido a algumas características da cal, como as relativas a trabalhabilidade e durabilidade das argamassas.
* de açúcar na remoção dos compostos fosfáticos, dos compostose orgânicos e no clareamento do açúcar;▼
 
* manutenção superficial de doce em compotas;
▲A cal hidratada tem características aglomerantes como o cimento, sendo que, enquanto o cimento reage com água (reação de hidratação do cimento), o endurecimento da cal aérea ocorre pelo contato com o ar. Essa reação transforma a cal hidratada num carbonato tão sólido quanto o calcário que a originou.
* na engorda de suínos: 1 quilo a cada 200 quilos de ração.▼
 
O uso da cal como aglomerante, no Brasil, deve-se: à dispersão geográfica das suas usinas de fabricação – face às ocorrências de calcários e dolomitos por quase todo o território nacional, à facilidade e abundância da sua oferta – ainda que para cales especiais, o suprimento às vezes implique transporte mais longo e ao seu baixo custo – o menor entre os reagentes químicos alcalinos e os aglomerantes cimentantes.
 
== Aplicações ==
As principais aplicações da cal no Brasil são nas:
 
▲Indústrias:
▲* siderúrgicas como carga de fabricação de aço nos fornos, como aglomerante, regulador de [[pH]] em tratamento de [[águas servidas]], lubrificante para [[trefilagem]] de vergalhões de aço, dessulfurante das [[gusa]]s altos em enxofre e refratários básicos de fornos de aço;
▲* de celulose e papel para regenerar a [[soda cáustica]] e para branquear as polpas de papel, junto com outros reagentes;
▲* tintas como pigmento e incorporante de tintas à base de cal e como pigmento para suspensões em água, destinadas às "caiações";
▲* de [[alumínio]] como regeneradora da [[soda]] (total de 100 [[quilograma|kg]]/[[tonelada|t]] de alumina);
▲* diversas de refratários, cerâmica, carbonato de cálcio precipitado, graxas, tijolos sílico-cal, petróleo, couro, etanol, metalurgia do cobre, produtos farmacêuticos e alimentícios e biogás.
 
Alimentação:
▲* de açúcar na remoção dos compostos fosfáticos, dos compostos orgânicos e no clareamento do açúcar;
* de doce em compotas na manutenção superficial, não deixando que pedaços da fruta dissolvam com a compota;
▲* na engorda de suínos: 1 quilo a cada 200 quilos de ração.
 
Outros setores:
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* fabricação de blocos construtivos como agente aglomerante e cimentante (em geral, 5 a 7% do volume do bloco).
* usos diversos precipitação do SO<sub>x</sub> dos gases resultantes da queima de combustíveis ricos em enxofre; corretivo de acidez de pastagens de solos agrícolas; sinalização de campos esportivos; proteção às árvores; desinfetantes de [[Fossa séptica|fossas]]; proteção a estábulos e galinheiros; e retenção de água, CO<sub>2</sub> e SO<sub>x</sub>.
 
== Vantagens ==
[[File:Limestone quarry.jpg|thumb|right|228px|<center> {{PAGENAME}} ]]
Uma boa [[argamassa]], além de ser dosada, deve ser composta por materiais de boa qualidade. Tradicionalmente, sempre se utilizou cal como um dos constituintes das argamassas. Atualmente, com o uso de aditivos cada vez mais difundido, a cal tem sido abandonada em muitos casos. No entanto, sabe-se que essa prática afeta a durabilidade de revestimento, como já observado em alguns países da Europa, como, por exemplo, a França, que tem a cal como um dos vários constituintes das argamassas.
 
No estado fresco, a cal propicia maior plasticidade à argamassa, permitindo melhor trabalhabilidade e, consequentemente, maior produtividade na execução do revestimento. Outra propriedade no estado fresco é a retenção de água, importante no desempenho da argamassa, relativo ao sistema alvenaria/revestimento, por não permitir a sucção excessiva de água pela alvenaria.
 
No estado endurecido, a cal apresenta a capacidade de absorver deformações devido ao seu módulo de deformação. Esta propriedade é de extrema importância no desempenho da argamassa, que deve acompanhar as movimentações da estrutura. A cal possibilita a diminuição da retração gerando menor variação dimensional, além de carbonatar lentamente ao longo do tempo, tamponando eventuais fissuras ocorridas no endurecimento, no caso de argamassa mista.
 
Todas estas propriedades permitem dizer que a qualidade da cal é absolutamente essencial para uma boa argamassa.
 
== A cal nos dias atuais ==
O Brasil é o sexto país no planeta com reservas naturais de calcário. A busca de matérias-primas de baixo impacto faz com que esse e outros materiais, sejam, aos poucos, vistos como sustentáveis e, portanto mais utilizados e, aos poucos, substituindo materiais como o [[cimento]]. O uso de argamassas de revestimento em intervenções de conservação e ou restauro de construções históricas tornou-se definitivo em vários países, e, aos poucos, vem se consolidando no Brasil.
 
{{referências}}
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