Sulfate de baryum

Le sulfate de baryum est le composé inorganique de formule chimique BaSO4. C'est un solide cristallin blanc qui est inodore et insoluble dans l'eau. Il se présente sous forme de barytine minérale, principale source commerciale de baryum et des matériaux préparés à partir de celui-ci. L'aspect blanc opaque et la haute densité sont utilisés dans les principales applications.

Applications

-Le fluide de forage

Environ 80% de la production mondiale de sulfate de baryum, principalement minéral purifié, est consommée dans le cadre du fluide de forage de puits de pétrole. Il augmente la densité du fluide, augmente la pression hydrostatique dans le puits et réduit le risque d'éruption.

-Agent de radiocontraste

Le sulfate de baryum en suspension est souvent utilisé médicalement comme agent de radiocontraste pour l'imagerie par rayons X et d'autres procédures de diagnostic. Il est le plus souvent utilisé dans l'imagerie du tractus gastro-intestinal au cours de ce que l'on appelle communément un «repas baryté». Il est administré par voie orale ou par lavement sous forme de suspension de fines particules dans une solution laiteuse épaisse (souvent avec des édulcorants et des arômes ajoutés). Alors que le baryum est un métal lourd et que les composés hydrosolubles sont souvent hautement toxiques, la faible solubilité du sulfate de baryum empêche le patient d'absorber des quantités nocives du métal. Le sulfate de baryum est également facilement éliminé du corps, contrairement au Thorotrast, qui l'a remplacé. En raison du numéro atomique relativement élevé (Z = 56) du baryum, les composés absorbent les rayons X plus fortement que les composés dérivés de noyaux plus légers.

-Pigment

La plupart du sulfate de baryum synthétique est utilisé comme composant de pigment blanc pour les peintures. Dans les peintures à l'huile, le sulfate de baryum est presque transparent et est utilisé comme charge ou pour changer la consistance. Un important fabricant de couleurs à l'huile pour artistes vend du «blanc permanent» contenant un mélange de pigment blanc de titane (TiO2) et de sulfate de baryum. La combinaison de sulfate de baryum et de sulfure de zinc (ZnS) est le pigment inorganique appelé lithopone. En photographie, il est utilisé comme revêtement pour certains papiers photo.

-Papier à polir

Une fine couche de sulfate de baryum appelée barytine est d'abord appliquée sur la surface de base de la plupart des papiers photographiques pour augmenter la réflexion de l'image, le premier papier de ce type étant introduit en Allemagne en 1884. L'émulsion d'halogénure d'argent photosensible est ensuite appliquée sur la couche de barytine. Le revêtement de barytine limite la pénétration de l'émulsion dans les fibres du papier et rend l'émulsion plus uniforme, ce qui donne des noirs plus uniformes. (D'autres revêtements peuvent alors être présents pour fixer et protéger l'image.) Plus récemment, la barytine a été utilisée pour éclaircir les papiers destinés à l'impression jet d'encre.

-Remplissage plastique

Le sulfate de baryum est souvent utilisé comme charge pour les plastiques pour augmenter la densité du polymère dans les applications d'amortissement des vibrations. Dans les plastiques polypropylène et polystyrène, il est utilisé comme charge dans des proportions allant jusqu'à 70%. Il a pour effet d'augmenter la résistance et l'opacité aux acides et aux alcalis.

-Niche utilise

Le sulfate de baryum est utilisé dans la recherche sur les sols. Les tests de pH du sol et d'autres qualités du sol utilisent des indicateurs colorés et de petites particules (généralement de l'argile) du sol peuvent brouiller le mélange d'essai et rendre difficile la perception de la couleur de l'indicateur. Le sulfate de baryum ajouté au mélange se lie à ces particules, les rendant plus lourdes de sorte qu'elles tombent au fond, laissant une solution plus claire.

En colorimétrie, le sulfate de baryum est utilisé comme diffuseur presque parfait lors de la mesure des sources lumineuses.

Dans la coulée de métal, les moules utilisés sont souvent revêtus de sulfate de baryum pour empêcher le métal fondu d'adhérer au moule.

Il est également utilisé dans les garnitures de frein, les mousses anacoustiques, les revêtements en poudre et le remplissage canalaire.

-Soutien des catalyseurs

Le sulfate de baryum est utilisé comme support de catalyseur dans l'hydrogénation sélective de groupes fonctionnels sensibles à la sur-réduction. Avec une petite surface, le temps de contact du substrat avec le catalyseur est plus court et ainsi la sélectivité est obtenue. Le palladium sur sulfate de baryum est également utilisé comme catalyseur dans la réduction de Rosenmund.

-Industrie du cuivre

Étant donné que le sulfate de baryum a un point de fusion élevé et est insoluble dans l'eau, il est utilisé comme matériau de démoulage dans la coulée des plaques d'anode en cuivre. Les plaques anodiques sont coulées dans des moules en cuivre, afin d'éviter le contact du cuivre liquide et du moule en cuivre solide, une solution de sulfate de baryum dans l'eau est utilisée comme revêtement sur la surface du moule. Ainsi, lorsque le cuivre liquide se solidifie sous la forme d'une plaque anodique, il peut être facilement libéré de son moule.

-Mesures radiométriques
Le sulfate de baryum est parfois utilisé (ou encore du PTFE) pour recouvrir l'intérieur des sphères d'intégration en raison de la réflectance élevée du matériau et des caractéristiques proches du lambertien.