Gunnar Nordberg
Ocurrencia y usos
El bario (Ba) es abundante en la naturaleza y representa aproximadamente el 0.04 % de la corteza terrestre. Las principales fuentes son los minerales baritina (sulfato de bario, BaSO4) y witherita (carbonato de bario, BaCO3). El bario metálico se produce solo en cantidades limitadas mediante la reducción con aluminio del óxido de bario en una retorta.
Bario se utiliza ampliamente en la fabricación de aleaciones para piezas de níquel-bario que se encuentran en equipos de encendido para automóviles y en la fabricación de vidrio, cerámica y tubos de imagen para televisión. Baritina (BaSO4), o sulfato de bario, se utiliza principalmente en la fabricación de litopón, un polvo blanco que contiene un 20 % de sulfato de bario, un 30 % de sulfuro de zinc y menos de un 8 % de óxido de zinc. El litopón se emplea ampliamente como pigmento en pinturas blancas. sulfato de bario precipitado químicamente—blanco fijo—se utiliza en pinturas de alta calidad, en trabajos de diagnóstico por rayos X y en las industrias del vidrio y el papel. También se utiliza en la fabricación de papeles fotográficos, marfil artificial y celofán. La barita cruda se utiliza como lodo tixotrópico en la perforación de pozos de petróleo.
Hidróxido de bario (Ba(OH))2) se encuentra en lubricantes, pesticidas, la industria azucarera, inhibidores de corrosión, fluidos de perforación y ablandadores de agua. También se utiliza en la fabricación de vidrio, vulcanización de caucho sintético, refinación de aceite animal y vegetal y pintura al fresco. Carbonato de bario (Baco3) se obtiene como un precipitado de barita y se utiliza en las industrias del ladrillo, cerámica, pintura, caucho, perforación de pozos petroleros y papel. También encuentra uso en esmaltes, sustitutos de mármol, vidrio óptico y electrodos.
Óxido de bario (BaO) es un polvo alcalino blanco que se utiliza para secar gases y disolventes. A 450°C se combina con oxígeno para producir peróxido de bario (BaO2), un agente oxidante en síntesis orgánica y un material blanqueador para sustancias animales y fibras vegetales. Peróxido de bario se utiliza en la industria textil para teñir y estampar, en polvo de aluminio para soldadura y en pirotecnia.
Cloruro de bario (BaCl2) se obtiene tostando barita con carbón y cloruro de calcio, y se utiliza en la fabricación de pigmentos, lacas de color y vidrio, y como mordiente para colorantes ácidos. También es útil para pesar y teñir tejidos textiles y en el refinado de aluminio. El cloruro de bario es un pesticida, un compuesto agregado a las calderas para ablandar el agua y un agente de curtido y acabado para el cuero. Nitrato de bario (BA (no3)2) se utiliza en la industria pirotécnica y electrónica.
Peligros
El bario metálico tiene un uso limitado y presenta un riesgo de explosión. Los compuestos solubles de bario (cloruro, nitrato, hidróxido) son altamente tóxicos; la inhalación de los compuestos insolubles (sulfato) puede dar lugar a neumoconiosis. Muchos de los compuestos, incluidos el sulfuro, el óxido y el carbonato, pueden causar irritación local en los ojos, la nariz, la garganta y la piel. Ciertos compuestos, en particular el peróxido, el nitrato y el clorato, presentan riesgos de incendio durante su uso y almacenamiento.
Toxicidad
Cuando los compuestos solubles ingresan por vía oral, son altamente tóxicos, y se cree que la dosis fatal del cloruro es de 0.8 a 0.9 g. Sin embargo, aunque ocasionalmente se producen intoxicaciones por ingestión de estos compuestos, se han comunicado muy pocos casos de intoxicación industrial. El envenenamiento puede resultar cuando los trabajadores están expuestos a concentraciones atmosféricas de polvo de compuestos solubles como las que pueden ocurrir durante la molienda. Estos compuestos ejercen una fuerte y prolongada acción estimulante sobre todas las formas de músculo, aumentando notablemente la contractilidad. En el corazón, las contracciones irregulares pueden ser seguidas por fibrilación y hay evidencia de una acción constrictora coronaria. Otros efectos incluyen el peristaltismo intestinal, la constricción vascular, la contracción de la vejiga y un aumento de la tensión muscular voluntaria. Los compuestos de bario también tienen efectos irritantes sobre las membranas mucosas y el ojo.
El carbonato de bario, un compuesto insoluble, no parece tener efectos patológicos por inhalación; sin embargo, puede causar una intoxicación grave por ingesta oral y, en ratas, afecta la función de las gónadas masculinas y femeninas; el feto es sensible al carbonato de bario durante la primera mitad del embarazo.
Neumoconiosis
El sulfato de bario se caracteriza por su extrema insolubilidad, propiedad que lo hace no tóxico para los humanos. Por esta razón y debido a su alta radioopacidad, el sulfato de bario se utiliza como medio opaco en el examen de rayos X de los sistemas gastrointestinal, respiratorio y urinario. También es inerte en el pulmón humano, como se ha demostrado por su ausencia de efectos adversos tras la introducción deliberada en el tracto bronquial como medio de contraste en broncografía y por exposición industrial a altas concentraciones de polvo fino.
Sin embargo, la inhalación puede conducir al depósito en los pulmones en cantidades suficientes para producir baritosis (una neumoconiosis benigna, que ocurre principalmente en la extracción, trituración y embolsado de barita, pero que se ha informado en la fabricación de litopón). El primer caso informado de baritosis se acompañó de síntomas y discapacidad, pero estos se asociaron más tarde con otra enfermedad pulmonar. Estudios posteriores han contrastado la naturaleza poco impresionante del cuadro clínico y la ausencia total de síntomas y signos físicos anormales con los cambios radiográficos bien marcados, que muestran opacidades nodulares diseminadas en ambos pulmones. Las opacidades son discretas pero a veces tan numerosas que se superponen y parecen confluentes. No se han reportado sombras masivas. La característica sobresaliente de las radiografías es la marcada radioopacidad de los nódulos, lo cual es comprensible en vista del uso de la sustancia como medio radiopaco. El tamaño de los elementos individuales puede variar entre 1 y 5 mm de diámetro, aunque el promedio es de unos 3 mm o menos, y la forma se ha descrito de diversas formas como "redondeada" y "dendrítica". En algunos casos, se ha encontrado que varios puntos muy densos se encuentran en una matriz de menor densidad.
En una serie de casos, concentraciones de polvo de hasta 11,000 partículas/cm3 se midieron en el lugar de trabajo, y el análisis químico mostró que el contenido total de sílice estaba entre 0.07 y 1.96%, no siendo detectable el cuarzo por difracción de rayos X. Los hombres expuestos hasta por 20 años y que presentaban cambios en las radiografías no presentaban síntomas, tenían una excelente función pulmonar y eran capaces de realizar trabajos extenuantes. Años después de que cesó la exposición, los exámenes de seguimiento muestran una marcada desaparición de las anomalías radiológicas.
Los informes de hallazgos post mortem en baritosis pura son prácticamente inexistentes. Sin embargo, la baritosis puede estar asociada con silicosis en la minería debido a la contaminación del mineral de barita por roca silícea y, en la molienda, si se utilizan piedras de molino silíceas.
Medidas de Seguridad y Salud
Se deben proporcionar instalaciones sanitarias y de lavado adecuadas para los trabajadores expuestos a compuestos de bario solubles tóxicos, y se deben alentar medidas rigurosas de higiene personal. Se debe prohibir fumar y consumir alimentos y bebidas en los talleres. Los pisos de los talleres deben estar hechos de materiales impermeables y lavarse con frecuencia. Los empleados que trabajen en procesos tales como la lixiviación de barita con ácido sulfúrico deben contar con ropa resistente al ácido y protección adecuada para las manos y la cara. Aunque la baritosis es benigna, aún se deben hacer esfuerzos para reducir al mínimo las concentraciones atmosféricas de polvo de barita. Además, se debe prestar especial atención a la presencia de sílice libre en el polvo transportado por el aire.