Baryum

Au début du XVIIe siècle en Italie, l'alchimiste amateur Vincenzo Cascariolo a collecté des nodules denses de barytine sur le mont Paderno et les a calcinés avec du charbon dans sa forge. Le processus a réduit le sulfate de baryum en sulfure de baryum impur, créant un matériau insoluble qui, après exposition à la lumière du jour, brillait intensément dans l'obscurité pendant des heures. Cette 'pierre phosphorescente de Bologne' a fasciné les scientifiques européens, inaugurant l'étude formelle de la luminescence inorganique.

Le cation divalent Ba²⁺ a un rayon ionique très similaire à celui du potassium (K⁺). Lorsqu'il pénètre dans la circulation sanguine à partir de sels solubles ingérés, il s'insère parfaitement dans le filtre de sélectivité des canaux potassiques voltage-dépendants des cellules musculaires et cardiaques, s'y logeant et bloquant la sortie de potassium. Cette inhibition prolonge la dépolarisation cellulaire, déclenchant une hypokaliémie sévère, des contractions musculaires tétaniques involontaires, une paralysie respiratoire flasque et des arrêts cardiaques fatals.

La couleur verte brillante des pyrotechnies est due à des composés tels que le nitrate de baryum ou le chlorure de baryum. Lorsque la poudre à canon détonne et chauffe le mélange à plus de mille degrés, les électrons du baryum sont excités et, en revenant à leur état initial, libèrent l'excès d'énergie en émettant de la lumière à une longueur d'onde verte émeraude très pure, hautement visible dans le ciel nocturne.

Lors du forage de puits de gaz naturel ou de pétrole brut à plusieurs milliers de mètres de profondeur, de la barytine moulue (avec une densité de 4,5 g/cm³) est ajoutée au fluide de forage. Ce mélange dense exerce une pression hydrostatique colossale au fond du puits qui dépasse la pression géologique des poches de gaz et de pétrole souterrains. Ce poids du fluide confine les hydrocarbures dans le réservoir, empêchant les éruptions incontrôlées de gaz à la surface qui provoqueraient des explosions.

Le titanate de baryum (BaTiO₃) est une céramique qui présente la ferroélectricité avec une constante diélectrique énormément élevée à température ambiante, dépassant de milliers de fois celle d'isolants traditionnels comme la mica ou le verre. Lorsqu'un champ électrique est appliqué, les ions de titane et de baryum se déplacent à l'intérieur de la cellule cristalline générant une polarisation spontanée réversible. Cette propriété permet la fabrication de condensateurs céramiques multicouches (MLCC) microscopiques capables de stocker une grande charge électrique dans les smartphones et les ordinateurs.

Dans les anciens tubes cathodiques pour téléviseurs et les valves radio, il était essentiel de maintenir un vide presque parfait pour que les électrons voyagent sans entrer en collision avec des molécules de gaz. À la fin de la fabrication du tube, une petite pastille de baryum volatilisée par induction radiofréquence déposait un miroir métallique brillant sur le verre intérieur. Ce film de baryum hautement réactif capturait chimiquement toute molécule d'oxygène, d'azote ou d'eau résiduelle pendant des années.