El pigmento Blanco de Barita
Durante más de cien años, el pigmento blanco de barita - que proviene de la barita, o sea el mineral de sulfato de bario (BaSO) de origen natural-, identificado en el Índice de Color como CI Pigment White 22 y el producto sintético CI Pigment White 21 (Color P Index No. 77120, 1971) han proporcionado al formulador de pinturas un pigmento blanco de poder cubriente moderado a un precio razonable.
El mineral natural pulverizado se denomina tradicionalmente barita en países de habla inglesa y otros; el producto sintético, blanc fixe.
El producto natural se sugirió por primera vez como pigmento para artistas alrededor de 1782, pero la mayor introducción de materiales tanto naturales como sintéticos en el comercio con respecto a este pigmento probablemente tuvo lugar en el período de 1810 a 1820. Las principales virtudes del sulfato de bario blanco han sido su inercia química (capacidad de no reaccionar con otras sustancias) y su carácter no venenoso, pero por supuesto, no es todo lo qué hay por decir y aquí conoceremos el pigmento blanco de barita con mucho más detalle.
Pigmento Blanco de Barita: La historia
Cómo podemos esperar, el pigmento blanco de barita no sólo se encuentra actualmente en uso dentro de las artes pictóricas.
El sulfato de bario cuenta en el presente con extensas aplicaciones en el campo de los recubrimientos industriales, particularmente en la fabricación de primers (o imprimaturas, porque eso es lo que son) automotrices, sin embargo, el uso principal de las baritas en crudo es en lodos de perforación petrolera.
El sulfato de bario compuesto también se puede encontrar en pinturas y colorantes conocidos como “litopones”. Un litopón es un pigmento blanco que resulta de una mezcla de sulfato de zinc y sulfato de bario.
También hay un tipo "cadmopón" basado en CdS y BaSO coprecipitados. Por lo tanto, el investigador de pinturas decorativas puede esperar encontrar BaSO/sulfato de bario en tres tipos principales de pigmento blanco: el mineral natural, la sustancia pura sintética y la mezcla preparada sintéticamente de BaSO y ZnS conocida como litopón.
El nombre para referirse al mineral y al pigmento: Barita, se derivan de la palabra griega barys que significa "pesado". Se dice que Agrícola describió el mineral en el siglo XVI. Otras citas del período se refieren a Lapis Solaris (nombre utilizado por Casciorolus en 1602) y a Lapis Bononiensis (utilizado por Licetus en 1640).
En el siglo XVIII, Werner le dio al mineral el nombre de Schwerspath (espato pesado), y Bergman lo llamó Terra ponderosa vitriolata. También se le conocía como espato boloñés (bolognian spar) y espato pesant (spath pesant). Cauk (o "cawk") era el nombre usado por los mineros de Derbyshire para los agregados blancos y opacos del mineral familiar para los trabajadores de esas minas desde al menos 1668. Tiff también fue utilizado, aparentemente por mineros de habla francesa.
En la gran zona minera de barita del condado de Washington, Missouri, un cruce de caminos que una vez marcó el Pueblo de Tiff todavía se conoce con ese nombre.
Como tal, los terminos barita y blanco de barita pueden ser encontrados a partir de la literatura del siglo XIX.
Historial de uso
La historia del uso del pigmento blanco de barita como pigmento artístico comienza formalmente en 1782 con el informe de investigaciones de Guyton de Morveau sobre alternativas al blanco de plomo. Es cierto que el mineral natural se conocía en los siglos XVI y XVII, pero no hay indicios de que el sulfato de bario fuera considerado un posible pigmento hasta las investigaciones de de Morveau.
La referencia a un tal “Blanco permanente” apareció poco después en la sexta edición de El arte de pintar en acuarela de Bowles, impresa en 1783. Por lo tanto, la fecha probable más temprana para la introducción del sulfato de bario natural en las pinturas parece ser 1782-1783, cerca de los primeros estudios sobre el blanco de zinc de Guyton de Morveau.
El mineral natural no siempre estuvo disponible en un depósito de alta calidad de mineral blanco y, debido a esto, su uso extensivo en pinturas aparentemente no comenzó antes de principios del siglo XIX.
Leuchs ha señalado la práctica generalizada de adulterar blanco de plomo con barita en ese momento; el blanco de plomo así adulterado se llamaba blanco de Venecia a 1/1 de barita/blanco de plomo, blanco de Hamburgo a 2/1 y blanco holandés a 3/1.
La producción de fuentes minerales en los Estados Unidos comenzó en Virginia en 1845 y en Missouri en 1860. Sin embargo, un folleto publicado por DeLore Baryta Company afirma que no fue hasta después de la Guerra Civil que el uso de barita en pinturas se apreció plenamente en los Estados Unidos.
Así, en 1937, más de la mitad del mineral natural consumido en los Estados Unidos (350 millones de libras) se destinó a la fabricación de litopón a través del sulfuro de bario intermedio. Sin embargo, con la disminución de la aplicación de litopón que se ha producido en los años siguientes, este uso del mineral se ha reducido a una importancia menor.
Pigmento blanco de Barita y el Blanc Fixe
Al principio, puede parecer curioso que en un proceso de fabricación industrial, el sulfato de bario natural se convierta regularmente en sulfuro de bario, solo para reconvertirse en sulfato de bario. La razón es simple; mediante este procedimiento se puede producir un producto muy puro a partir de materias primas relativamente impuras. La Cyclopedia, publicada en el período 1810-1824 afirmaba, por ejemplo, que nunca se encontró pura la baritina nativa; probablemente sea más correcto decir que los grados puros se encuentran rara vez.
La entrada de Cyclopedia analiza una serie de métodos para preparar sulfato de bario a bajo costo; en particular, se menciona un proceso publicado por el Dr. Hope en las Transacciones de Edimburgo de 1793.
El uso de blanc fixe (que en pintura artística básicamente es una variante procesada del pigmento blanco de barita tratando de hacerlo más puro) probablemente se limitó casi por completo a las acuarelas hasta la década de 1820, cuando la producción pudo haber sido estimulada para proporcionar un adulterante para el blanco de plomo.
La publicación A Practical Essay on the Art of Flower Paintings (Burgess, 1811) menciona un color denominado Constant White o “Blanco constante” preparado por Messrs, Newman and Parkes que corresponde a esta variedad de pigmento blanco de barita. No obstante, cinco años después, Samuel Parkes (1816) afirmó que el pigmento "todavía no se había utilizado mucho en las artes, excepto por los pintores como una excelente acuarela".
La afirmación de Parkes es un dato bastante interesante, pues apoya la inclusión del blanco en la pintura de acuarela en aquellos tiempos, así como lo hace la obra de Turner y la de otros acuarelistas de su época. Cuando posteriormente el sistema más tradicional del siglo XX lo evitaba irracionalmente (puedes leer más al respecto de esto en nuestra publicación “Historia de la técnica de acuarela”).
Hay una amplia mención del producto sintético en la literatura técnica del período 1825-1827. Según Rabate (1964), la fabricación de Blanc fixe de Kuhlman comenzó alrededor de 1830. Como se señaló anteriormente, Coffignier (1924) afirma que fue Kuhlman quien propuso el nombre Blanc fixe. Un producto similar desarrollado en Estados Unidos por Henry M. Toch en 1895 se llamó Lake Base. Maximillian Toch (1925) informa que en 1905 no se vendían más de 100 toneladas de Lake base por año a la industria de la pintura, pero que esta cifra aumentó a 3.000 toneladas en 1915.
Al respecto de la fabricación de blanco de barita cabe mencionar que tanto el mineral natural como el sintético se siguen utilizando hoy en día como pigmento blanco y como base para lacas; sin embargo, el uso de blanco fijo ha disminuido drásticamente desde 1950. El índice de materias primas de 1975 enumeró entonces cinco fabricantes de barita y tres de Blanc fixe.
Las propiedades del pigmento Blanco de barita
Color y reflectancia espectral
El sulfato de bario nativo a menudo tiene un color pobre debido a las impurezas. Por lo tanto, en la práctica industrial temprana, el ultramar y, sin duda, otros pigmentos azules se añadían con frecuencia para atenuar el matiz rosado, causado principalmente por los óxidos de hierro. Sin embargo, existen excelentes depósitos blancos. El autor del artículo original al que debemos toda esta información y que se puede encontrar en el libro “Artists Pigments Vol.1”, también ha encontrado muestras comerciales de Blanc fixe con ultramar añadido.
El producto sintético puede fabricarse con tal pureza que actualmente es el blanco estándar de trabajo para la espectrofotometría de reflectancia de pinturas coloreadas, textiles y otros productos industriales.
Hace más de treinta años, Vesce (1946) publicó las curvas de reflectancia tanto para el pigmento natural como para el sintético en el rango de 400 nm a 940 nm. Ambos productos también se utilizan ampliamente para el blanco en papeles fotográficos, en gran parte porque su muy baja solubilidad minimiza la posibilidad de que las impurezas -que pueden coprecipitarse en la formación del producto- se liberen posteriormente en concentración suficiente para reaccionar con las sales de plata en la emulsión.
En parte debido a su bajo poder cubriente, el color del pigmento blanco de barita se puede cambiar fácilmente mediante la adición de tintes y toners; comúnmente se desplaza hacia el azul en papeles fotográficos para compensar el color amarillento de la gelatina.
Poder cubriente y fuerza de teñido
Debido a su moderado índice de refracción, el pigmento blanco de barita no se diluye bien en pinturas a base de aceite, un hecho observado en el siglo XVIII por Guyton de Morveau en su discusión original sobre la posibilidad de utilizar el mineral como pigmento. En consecuencia, el pigmento blanco de barita encontró su mayor aplicación temprana en acuarelas y otras pinturas tradicionales a base de agua, como las que involucran caseína y aglutinantes de pegamento.
El estudio inicial de Stutz (1926) sobre la transmitancia de varios pigmentos reveló que el sulfato de bario ( es decir, el pigmento blanco de barita) transmite la radiación ultravioleta desde 400 nm hasta menos de 300 nm, prácticamente sin disminución.
Permanencia
El pigmento blanco de barita, en sus versiones naturales y sintéticas, es altamente estable frente al cambio de color, tanto con respecto a la exposición a la luz como a la interacción con otros pigmentos. Sin embargo, debido a su bajo poder cubriente en las pinturas al óleo, las pinturas formuladas con estos pigmentos pueden tender a aumentar notablemente su translucidez con el tiempo. Es decir, pueden mostrar una mayor tendencia a desarrollar pentimenti (por las correcciones en las que esto puede derivar) que las pinturas a base de plomo, zinc y blanco de titanio.
Las pinturas al óleo que contienen pigmento blanco de barita también pueden tender a hacerse tiza como consecuencia de la penetración más profunda de la radiación visible y ultravioleta, en relación con las pinturas formuladas con blancos de mayor poder cubriente.
Sin embargo, esto puede ser valioso a la hora de combinarlo con otros pigmentos cómo el titanio o cómo se mencionó antes con el plomo. Por eso lo del blanco Venecia, blanco de Hamburgo y blanco Holandés, antes mencionado, contenían todos pigmento blanco de barita. La mezcla con titanio es fantástica y de hecho puede suplir al zinc en mezclas para hacer un blanco cubriente más estable que el de zinc y titanio.
Compatibilidad del pigmento blanco de barita
Siendo extremadamente inerte, el pigmento blanco de barita es compatible con todos los demás pigmentos.
El pigmento blanco de barita o sulfato de bario es inerte tanto en ambientes ácidos como alcalinos. Su solubilidad en ácidos fuertes es sólo ligera (0,01 a 0,02%). Debido a que no se oscurece por el sulfuro en la atmósfera, el sulfato de bario se introdujo popularmente como un "blanco permanente" para el artista. Para obtener suficiente material soluble en agua para las pruebas químicas, generalmente se fusiona el sulfato con carbonato o cloruros.
Absorción de aceite y calidades de molienda
El pigmento blanco de barita natural es un pigmento extensor, atractivo debido a las siguientes cualidades: inercia química, índice de refracción razonablemente alto, baja abrasividad, humectabilidad fácil por vehículos, propiedades de fácil trituración (dispersión) y baja absorción de aceite.
La Bibliografía del Bario (1961, referencia de pintura No. 32, p. 244) da la absorción de aceite de blanc fixe como I 4-21 lbs. de aceite por 100 lbs. de pigmento El Índice de materias primas de 1975 dió una absorción de aceite de barita entre 7 y 1 3. Beam (1923) citó un valor de 8,5.
Hay esencialmente cuatro grados de barita. Los tres tipos principales son:
- (1) molido grueso (<20 mesh), empleado en la industria del vidrio
- (2) finamente molido (<325 mesh), utilizado principalmente en la formulación de lodos de perforación de pozos de petróleo
- (3) finamente molido, blanqueado (<325-mesh), utilizado en pintura y aplicaciones similares donde la ausencia de color es un factor importante.
También existe un cuarto grado de granulometría muy fina: el micronizado.
Las empresas individuales a menudo preparan una amplia gama de pigmentos; por ejemplo, la Deutscher Baryte-Industry, Bad Lanterberg, en algún momento ofreció doce clases que variaban en grado de finura de 15 a 2 micrómetros. El Índice de materias primas de 1975 enumeró seis proveedores, cada uno de los cuales ofrece tres o cuatro variedades.
Una especificación estándar estadounidense que cubre baritas y pigmentos blancos fijos, ASTM D602 42 (Reaprobado, 1955), exige un contenido mínimo de sulfato de bario del 94% en las baritas, un contenido máximo del 2% de sílice libre (en cuarzo, arcilla u otras materias extrañas), y 0,05% máximo de óxido férrico. El agua y otros volátiles no deben exceder un 0,05% y su materia soluble en agua no debe ser mayor al 0,02%.
Por último, hay que mencionar que el pigmento blanco de barita ha sido tradicionalmente un pigmento de bajo costo. Raramente se le han agregado otros materiales para cambiar sus propiedades, aunque se puede llegar a encontrar carbonato de calcio añadido como un relleno barato.
Para saber más sobre los pigmentos blancos en la pintura artística, te invito a leer nuestras publicaciones “Claves para usar el óleo blanco de titanio y otros blancos” y “Características y usos del óleo blanco de plomo y otros óleos blancos” y si lo que quieres son pigmentos, date una vuelta por nuestro catálogo de pigmentos.
