Opacifiant - Opacifier
Un opacifiant est une substance ajoutée à un matériau afin de rendre le système qui en résulte opaque . Un exemple d'opacifiant chimique est le dioxyde de titane (TiO 2 ), qui est utilisé comme opacifiant dans les peintures, dans le papier et dans les plastiques. Il a un indice de réfraction très élevé (modification rutile 2.7 et modification anatase 2.55) et une réfraction optimale est obtenue avec des cristaux d'environ 225 nanomètres. Les impuretés présentes dans le cristal altèrent les propriétés optiques. Il est également utilisé pour opacifier les glaçures céramiques et le verre de lait ; de la cendre osseuse est également utilisée.
Les opacifiants doivent avoir un indice de réfraction (RI) sensiblement différent de celui du système. Inversement, la clarté peut être obtenue dans un système en choisissant des composants avec des indices de réfraction très similaires.
Des lunettes
Les anciens verres à lait utilisaient des cristaux d'antimonate de calcium, formés dans la masse fondue à partir du calcium présent dans le verre et d'un additif d'antimoine. Les verres jaunes opaques contenaient des cristaux d' antimonate de plomb ; Le minéral de bindheimite peut avoir été utilisé comme additif. Dans des conditions oxydantes, le plomb forme également du pyroantimonate de plomb partiellement dissous (Pb 2 Sb 2 O 7 ). À partir du IIe siècle avant JC, l'oxyde d'étain est utilisé comme opacifiant, probablement sous la forme de cassitérite minérale. Le jaune opaque peut être produit sous forme de stannate de plomb ; la couleur est plus pâle que celle de l'antimonate de plomb. Plus tard, des phosphates de calcium et de sodium ont été utilisés; les cendres osseuses contiennent du phosphate de calcium en forte proportion. Le fluorure de calcium a également été utilisé, notamment en Chine.
Pour la céramique dentaire, plusieurs approches sont utilisées. Des cristaux de spodumène ou de mica peuvent être précipités. Les fluorures d'aluminium, de calcium, de baryum et de magnésium peuvent être utilisés avec un traitement thermique approprié. L'oxyde d'étain peut être utilisé, mais la zircone et l' oxyde de titane donnent de meilleurs résultats; pour l'oxyde de titane, la taille de particule résultante appropriée est comprise entre submicronique et 20 μm. Un autre opacifiant souhaitable est l'oxyde de zinc .
Les opacifiants doivent également former de petites particules dans le système. Les opacifiants sont généralement inertes .
Opacifiants aux rayons X
Dans le contexte des rayons X, les opacifiants sont des additifs à forte absorption des rayons X; il s'agit généralement de particules ou de composés de plomb, de baryum (souvent du sulfate de baryum ), de tungstène ou d'autres éléments à poids atomique élevé. Parfois, des opacifiants sont ajoutés aux implants médicaux pour les rendre visibles sous imagerie radiographique . Cela est particulièrement vrai dans le cas de la plupart des polymères qui sont souvent méconnaissables dans le corps lorsqu'ils sont observés à l'aide de rayons X.
Propulseurs de fusée
Dans les propulseurs de fusée solide et certaines poudres translucides sans fumée , la principale méthode de transfert de chaleur dans le grain propulseur à partir du processus de combustion est par rayonnement, et des opacifiants tels que le « noir de lampe » peuvent être ajoutés au mélange propulseur pour garantir que la chaleur ne pénètre pas. bien en dessous de la surface du grain, ce qui pourrait provoquer une détonation. Les opacifiants empêchent également la surchauffe de la sous-surface et l'inflammation prématurée localisée dans les grains où des imperfections absorbant le rayonnement thermique sont présentes. Le noir de carbone est couramment utilisé à cette fin; d'autres additifs possibles sont la nigrosine , le bleu de Prusse , le bleu de méthylène , etc. en des quantités comprises généralement entre 0,1 et 0,5%.