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Baryum et Composés

Composés:

Les principaux sels solubles dans l’eau sont:
l‘acétate
le chlorure
l’hydroxyde
l’oxyde
le nitrate

Les principaux sels insolubles sont:
l’arsenate
le carbonate
le chromate
le fluorure
l’oxalate
le sulfate.

Utilisations:

Rodenticide, insecticide, fungicide
Fabrication du verre
Fabrication de la céramique
Vulcanisation du caoutchouc synthétique
Production de pigments
Fabrication de composants électroniques
Fabrication de détergents pour les huiles lubrifiantes
Épuration des eaux industrielles
Industrie de la peinture
Industrie du papier
En poterie
Enrobage d’électrodes de soudage
Traitement de surface dans l’industrie métallurgique
Le sulfure de baryum est utilisé dans la production de certains types de tubes fluorescents
Le sulfate de baryum est utilisé en radiologie médicale et dans la fabrication de pigments blancs (litophone)
Etc.

Exposition:

1 Environnementale:
Il y a naturellement du baryum dans l’air ambiant à basses concentrations, habituellement <0.05 µg/m3. Dans les sols les concentrations sont beaucoup plus élevées, près de 500 mg/kg. Dans l’eau de surface fraîche les concentrations peuvent varier de <5 à 15,000 µg/L.
et ce baryum contribue à la dureté de l’eau. L’alimentation fournit aussi du baryum et l’apport quotidien chez l’humain est d’environ 1 mg.

2 En milieu industriel:
La voie pulmonaire est la plus importante (voir limite d’exposition).

Voies de pénétration:

Les sels solubles de baryum sont bien absorbés par voie pulmonaire et orale.
Les sels insolubles inhalés et déposés ne sont éliminés que lentement et peuvent s’accumuler dans les poumons comme résultat de l’exposition à long terme.
Les composés du baryum ne sont pas réputés pour pénétrer par la peau à moins que l’intégrité
de la barrière cutanée ne soit altérée comme dans les brûlures chimiques; un cas a été décrit qui avait été causé par le chlorure de baryum en fusion, dans la littérature médicale pertinente.

Toxicité:

1 Solubilité:
La toxicité des sels de baryum est largement fonction de leur solubilité, qui conditionne
elle même leur résorption digestive et leur biodisponibilité.
Les sels solubles dans l’eau et les acides sont très toxiques lorsqu’ils sont ingérés.
Le carbonate BaCO3 est insoluble dans l’eau à pH neutre, il devient soluble en milieu
acide, ce qui n’est pas sans conséquence in vivo en raison du pH gastrique. Il y aurait,
sous cette condition, production de chlorure de baryum BaCl2 à partir du carbonate
solubilisé; le chlorure de baryum BaCl2 est un des sels solubles les plus toxique.

2 Métabolisme:
La demi vie biologique du baryum varie entre 2 et 20 heures.
Le baryum absorbé est en grande partie déposé dans l’os, ce qui représente 93% de la charge corporelle chez l’humain.
Il est principalement excrété par voie fécale et en faible partie (1 à 10%) par voie urinaire.

3 Toxicité expérimentale:
Dans le cas du carbonate de baryum la dose létale (LD50) s’exprime comme suit:
souris (voie orale): 200 mg/kg,
rat (voie orale): 418 mg/kg,
ce qui en fait un produit très toxique par ingestion.

Le baryum stimule les muscles striés et cardiaques. Cette hyperstimulation entraîne des arythmies, des myoclonies, des troubles digestifs et une hypertension artérielle par atteinte directe de la musculature lisse de la paroi artérielle indépendamment du système rénine angiotensine et des cathécolamines.

4 Intoxication aigue par ingestion:

La dose létale chez l’homme varierait, selon les composés de baryum en cause, entre 1 et 15 g.
per os.
Les intoxications aigues sont rares et le plus souvent le fait de tentatives de suicide avec du chlorure ou du carbonate.
Quelques observations d’intoxications alimentaires collectives ont été rapportées, liées à la contamination d’aliments, et à la confusion entre carbonate et sulfate de baryum lors d’examens radiologiques.
Du carbonate de baryum ayant été substitué accidentellement à de la fécule de pomme de terre
lors de la préparation de saucisses, 144 personnes furent intoxiquées en Israël en 1963.
Deux patients décédèrent.

A Clinique:
Au début, il y a apparition de troubles digestifs:
diarrhée parfois hémorragique,
violentes douleurs abdominales,
nausées et vomissements.
Initialement il y a asthénie intense parfois accompagnée:
de crampes,
de myoclonies,
de contractures musculaires.
Plus tard il y a:
paralysie flasque progressivement croissante atteignant les 4 membres, le diaphragme,
et le carrefour pharyngolaryngé, ce qui oblige souvent à recourir à la ventilation
artificielle.
Le tableau clinique peut imiter un syndrome de Guillain Barré d’évolution rapide.
Des troubles respiratoires et des rhabdomyolyses ont été rapportés.
Des manifestations cardiaques dominent le prognostic:
Initialement il peut y avoir hypertension artérielle parfois suivie par de l’hypotension
due aux pertes liquidiennes digestives (diarrhée, vomissements).
Troubles de l’excitabilité et de la conduction,
Tachycardie ventriculaire,
Torsade de pointe conduisant parfois à une fibrillation ventriculaire inopinée
responsable des formes mortelles de l’intoxication.
Des complications rénales ont été rapportées de façon exceptionnelle:
Insuffisance rénale aigue à diurèse conservée,
Opacification des reins liée à la précipitation de baryum.

La mort survient par insuffisance respiratoire ou fibrillation ventriculaire.

B Laboratoire:
Les examens biologiques mettent en évidence des troubles liés à la déplétion hydrique provoquée par la diarrhée.
Hypokaliémie (baisse du potassium sanguin), parfois très importante, avec acidose est caractéristique de l’intoxication. Cependant, initialement elle peut être masquée par une acidose respiratoire.
Perturbations électrocardiographiques reflétant les atteintes cardiaques.
Lorsque la concentration du baryum a été mesurée au cours d’intoxications aigues, des valeurs
supérieures à 100 µg/L ont été observées. Cependant, les concentrations sanguines chutent
rapidement au cours des 48 premières heures pour redevenir inférieures à 10µg/L.
Comme l’élimination rénale du baryum est rapide, la durée de l’intoxication est de l’ordre de 2 à 4 jours.

C Traitement:
Il comporte les mesures symptomatiques habituelles:

Lavage gastrique, réhydratation et correction des troubles hydroélectrolytiques.
Apport orale de sulfate de magnésium ou se sodium qui permet de précipiter les sels solubles de baryum présents dans le tube digestif sous forme de sulfate de baryum(insoluble).
Un apport de ces mêmes sels par voie intraveineuse pourrait être à l’origine de complications rénales, par précipitation intratubulaire de baryum.

La perfusion d’importantes quantités de potassium est souvent nécessaire pour corriger
l’hypokaliémie en grande partie due à des troubles du transfert membranaire du potassium
qui ne se corrigent que par l’élimination du baryum circulant.

Le traitement des troubles cardiaques est symptomatique.

5 Effets pulmonaires:

La manipulation de sulfate de baryum pulvérulent s’est accompagné, lors d’observations déjà anciennes, de pneumonies bénignes se traduisant le plus souvent par des images radiologiques pulmonaires à type de nodules disséminés dans les deux champs sans symptôme clinique, ni anomalie des épreuves fonctionnelles respiratoires, c’est la barytose.
Elle se rencontre aussi dans les expositions importantes au lithophone et à l’oxyde de baryum.
Par contre, des fibroses graves ont été rapportées dans les mines de baryum en raison de la présence de silice cristalline dans le minerai.

6 Effets locaux:

Les solutions aqueuses d’hydroxyde et d’oxyde de baryum sont fortement alcalines et peuvent causer des brûlures importantes aux yeux, et de l’irritation cutanée
Le carbonate et le sulfate de barium sont irritants pour les muqueuses des voies respiratoires aériennes supérieures, le carbonate peut aussi être irritant pour la peau et les yeux.

Cancérogénicité:
Le chromate(VI) de baryum est le seul composé reconnu comme cancérigène chez l’homme.

Mutagénicité:

Le chlorure de baryum dihydrate ne s’est pas avéré mutagène chez la Salmonella typhimurium, il n’a pas non plus induit d’échanges de chromatide sœurs ni d’aberrations
de chromosomes chez des cellules ovariennes d’hamster chinois.


Effets sur le développement:
Aucun effet anatomique néfaste n’a été observé chez les descendants de rats et souris recevant jusqu’à 4000 ppm de chlorure de baryum dihydrate dans leur eau, même si le poids à la naissance des petits était réduit.

Reproduction:

Chez des rats et souris recevant jusqu’à 4000 ppm de chlorure de baryum dihydrate dans leur eau, les indices de la reproduction n’étaient pas altérés.

Limite d’exposition:

La TLV TWA(ACGIH) des sels solubles de baryum est de 0.5 mg/m3. La TLV des poussières de sulfate de baryum (insoluble)s’élève à 10 mg/m3.


Prevention:

Un bon entretien ménager de votre atelier est important quelque soit le contaminant envisagé.
Il est également important d’éviter les procédés produisant inutilement de la poussière.
L’aspiration à la source des poussières est recommendée selon la gravité de l’exposition.
Si un système d’aspiration est utilisé, il serait excellent d’évacuer l’air aspiré à l’extérieur pour ne pas soulever la poussière déjà présente sur le plancher et les plans de travail.

Des masques filtrants très efficaces devraient être portés si la gravité de l’exposition le justifie
lors de la préparation de glaçures et d’argiles.
Il devrait être interdit de boire, manger ou fumer sur les lieux de travail.

Surtout, il ne faudrait pas confondre carbonate de baryum et sucre de table en préparant votre café

Surveillance médicale:

Un examen électrocardiographique est préconisé lors du contrôle périodique des travailleurs exposés aux sels solubles. Des dosages périodiques, urinaires et sanguins, pourraient être effectués. Chez les sujets non professionnellement exposés, les concentrations sanguines sont inférieures à 10 µg/L, et inférieures à 20µg/L dans l’urine.

Edouard Bastarache M.D. (Médecin du Travail & de l’Environnement)
Auteur de «Substitutions de matériaux céramiques complexes»
Sorel Tracy
Quebec
Canada
edouardb@sorel tracy.qc.ca
http://www.sorel tracy.qc.ca/~edouardb/

Références:

1 Chemical Hazards of the Workplace, Proctor & Hughes, dernière édition.
2 Clinical Environmental Health and Toxic Exposures, Sullivan & Krieger,
dernière édition.
3 Encyclopédie Médico Chirurgicale, Toxicologie Pathologie Professionnelle,
Pr. S. Dally, Paris, Juillet 2001.
4 Occupational & Environmental Medicine, Ladou J., dernière édition.
5 Occupational Medicine, Zenz C., dernière édition
6 Répertoire Toxicologique de la Commission de la Santé et Sécurité du Travail du Québec.
7 Sax’s Dangerous Properties of Industrial Materials, Lewis C., dernière édition.
8 Toxicologie Industrielle et Intoxications Professionnelles, Lauwerys R. dernière édition.

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