24 mai Conférence gratuite & Atelier portes ouvertes 25-26 mai

La craie : levons le voile sur les mystères du calcium

Craie, chaux, carbonate de calcium… késako ?

vestiges d'un four à chaux dans les bois
“Four à chaux” dans le Var : ils sont nombreux !

Dans certaines régions on trouve énormément d’anciens fours à chaux lorsqu’on se promène dans les bois. La « chaux » est utilisée depuis des millénaires comme base de mortier ainsi que pour traiter les sols. C’est un antifongique naturel, qui a la propriété d’éradiquer les bactéries et larves d’insectes. 

Puisqu’on l’utilise aussi en céramique, il est utile d’en savoir un peu plus à son sujet.

CaO = “chaux vive” ou “oxyde de calcium”

L’oxyde de Calcium « CaO » est celui qu’on retrouve dans les émaux après cuisson : il est chimiquement lié aux autres éléments qui composent l’émail.

Sa dénomination ancienne – celle qui nous vient des alchimistes – est : « chaux vive » alors qu’ « oxyde de calcium » est la dénomination chimique.

La chaux vive seule – donc « CaO » – est très corrosive, hyper mordante, on l’utilise  comme désinfectant (par exemple sur les cadavres dans les charniers – je sais ce n’est pas très glamour, mais ça permet de retenir qu’il ne faut pas toucher la chaux vive à mains nues). Dans les émaux CaO n’est pas corrosif : puisqu’il est lié chimiquement aux autres éléments, ce CaO est inerte. 

Quelques matières premières qui apportent CaO dans une glaçure/émail

En tant que céramistes, nous pouvons utiliser différentes matières premières pour introduire CaO dans un émail.
La source numéro un est la « craie » : elle est abondante, pas chère, et présente l’avantage d’apporter uniquement du Calcium dans l’émail. Utilisée depuis la nuit des temps, cette matière première a de nombreuses dénominations (voir ci-dessous). Contrairement à la chaux vive, la craie ne présente aucun danger par contact cutané, par contre il faut éviter de l’inhaler ou de l’ingérer (regardez attentivement l’étiquette). 

D’autres matières premières apportent également du calcium, mais il sera combiné avec d’autres éléments. On peut par exemple se procurer :

  • de la wollastonite (qui est un silicate de calcium),
  • de la dolomie (qui apporte aussi du Magnésium),
  • de la cendre d’os (qui est un phosphate de calcium),
  • du feldspath calcique (qu’on appelle aussi « anorthite »),
  • de la colémanite (c’est aussi une source naturelle de bore; attention en raison de sa composition cette matière première présente un risque d’éclaboussures d’émail sur les plaques réfractaires et les pièces voisines – personnellement je n’en veux pas dans mon atelier. Si on veut vraiment l’utiliser il est préférable de la calciner, attention pas dans un four de dégourdi car la température est déjà trop élevée). 

Craie = blanc d’Espagne = carbonate de calcium = chaux

Un sac de craie marqué carbonate de chaux avec sigle haute toxicité
carbonate de chaux = craie = blanc d’Espagne = carbonate de calcium…

La craie est donc une source de calcium fréquemment utilisée – et connue sous différentes dénominations – qui sont des synonymes.

« Carbonate de calcium » est la dénomination chimique : CaCO3.

« Blanc d’Espagne » vient du fait qu’il y a beaucoup de carrières de craie en Espagne. Il existe aussi du “blanc de Meudon”. 

Pour ajouter de la confusion, on l’appelle aussi souvent « chaux » dans les livres anciens, c’est un vocabulaire qui nous vient tout droit des alchimistes.

Comme tous les carbonates, quelle que soit sa dénomination, à la cuisson elle dégagera pas mal de CO2.

Le cycle du calcium

On obtient la « chaux vive » (ou « oxyde de Calcium ») en calcinant de la craie (ou « carbonate de calcium ») :

CaCO3 à CaO + CO2

Cette chaux vive peut être « éteinte » en l’aspergeant d’eau :

CaO + H2O donne Ca(OH)2 qu’on appelle chaux éteinte.

Cette réaction dégage beaucoup de chaleur (alors que pour faire partir le CO2 il a fallu ajouter de la chaleur).

En agriculture, la chaux éteinte est utilisée pour corriger le pH d’un sol trop acide, ou encore de lutter contre le développement de la mousse, des champignons ou des bactéries dans le sol.

Notez que ce terme « chaux éteinte » est désuet : c’est un vocabulaire ancien, qui indique qu’on va rendre la chaux vive moins agressive. C’est une solution dans l’eau, qui reste corrosive, mais un peu moins – ça dépend de la concentration.

Si je produis une « boue de chaux éteinte » ça reste fort agressif.

Si je produis un « liquide très dilué de chaux éteinte », ce sera moins agressif. C’est du reste le principe des peintures à la chaux, qui désinfectent les murs. Elles sont très utilisées et connues depuis longtemps pour désinfecter boxes de chevaux, poulaillers et autres étables.

Si je prends de la « chaux éteinte » que j’expose longtemps à l’air je vais finir par revenir au départ, donc réobtenir de la craie : 

Ca(OH)2 + CO2 (de l’atmosphère) va donner CaCO3 + H2O.

Je peux résumer le cycle du calcium de la façon suivante :

Craie + chaleur à chaux vive

chaux vive + eau à chaux éteinte (avec dégagement de chaleur)

chaux éteinte + longue exposition à l’air à craie

On peut déduire que la forme la plus stable du calcium est CaCO3.

Si vous voulez expérimenter

On peut calciner un petit morceau de pierre bleue ou autre pierre calcaire lors d’une cuisson basse température, par exemple dans un bol biscuité. Lorsque cette pierre calcinée sort du four ce n’est plus qu’un petit tas de poudre blanche : ne pas la toucher avec les doigts puisque c’est de la chaux vive, très corrosive. Si on asperge cette poudre avec de l’eau le dégagement de chaleur est spectaculaire.

NB. La différence avec le plâtre/gypse : le plâtre c’est du sulfate de Calcium : CaSO4.

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