Bêta-borate de baryum
Borate de baryum | |||
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__ Ba2+ __ B3+ __ O2− Structure cristalline du borate de baryum. |
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Identification | |||
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No CAS | (monohydrate), (dihydrate) |
,||
No ECHA | 100.033.824 | ||
No CE | 237-222-4 | ||
PubChem | 6101043, 23165673 (monohydrate) |
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SMILES | |||
InChI | |||
Apparence | poudre blanche à cristaux incolores | ||
Propriétés chimiques | |||
Formule | B2BaO4 | ||
Masse molaire[1] | 222,947 ± 0,022 g/mol B 9,7 %, Ba 61,6 %, O 28,71 %, |
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Propriétés physiques | |||
T° fusion | 1 051 °C[2] > 900 °C[3] (Monohydrate) |
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Masse volumique | 3,35 g·cm-3[3] (Monohydrate) | ||
Précautions | |||
SGH[4] | |||
Monohydrate : H302, H360, P201, P270, P280, P330, P391, P301+P310, P308+P313 et P501 |
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NFPA 704[3] | |||
Transport[3] | |||
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Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |||
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Le
Propriétés physiques
[modifier | modifier le code]L'
Le
Le borate de baryum a une forte biréfringence uniaxiale négative et peut être utilisé pour la génération de seconde harmonique de 409,6 à 3 500 nm. Ses indices de réfraction sont peu sensibles à la température, ce qui permet de conserver l'accord de phase sur une gamme de températures large de 55 °C inhabituellement large.
Préparation
[modifier | modifier le code]Le borate de baryum peut être obtenu en faisant réagir une solution aqueuse d'acide borique H3BO3 avec de l'hydroxyde de baryum Ba(OH)2. Le
Les cristaux de BBO destinés aux applications d'optique non linéaire peuvent être obtenus par croissance à partir de flux de borate de baryum, d'oxyde de sodium Na2O et de chlorure de sodium NaCl fondus[11].
Des couches minces de borate de baryum peuvent être déposées par épitaxie en phase vapeur aux organométalliques à partir d'hydrotris(1-pyrazolyl)borate de baryum(II). On obtient différentes phases en fonction de la température de croissance[12]. On peut également préparer du BBO pour les applications photoniques par procédé sol-gel assisté par polyvinylpyrrolidone[13].
Le monohydrate de borate de baryum est obtenu à partir d'une solution de sulfure de baryum BaS et de tétraborate de sodium Na2B4O7. Il peut être utilisé comme additif par exemple dans des retardateurs de flamme, des fongicides ou des inhibiteurs de corrosion.
Le dihydrate est obtenu à partir d'une solution de métaborate de sodium NaBO2 et de chlorure de baryum BaCl2 à une température de 90 à 95 °C ; un précipité blanc se forme lorsque la solution est refroidie à température ambiante. Il perd son eau de cristallisation à 140 °C et peut être utilisé comme retardateur de flamme pour peinture, textile et papier[14].
Propriétés optiques
[modifier | modifier le code]- Indice de réfraction, 1 064 nm : [15]
- Indice de réfraction, 532 nm :
- Indice de réfraction, 266 nm :
- Transparence (> 0,5 cm−1) : 198–2 600 nm[16]
- Coefficients thermo-optiques[16] :
- ;
- .
- Coefficients optiques non linéaires[17] :
- d22 = 2,3 pV/m ;
- d31 = –0,16 pV/m.
- Seuil d'endommagement : 10 GW/cm2 pour une largeur d'impulsion de 100 ps à 1 064 nm.
Équations de Sellmeier
[modifier | modifier le code]Les équations de Sellmeier sont, pour
- ;
- .
Notes et références
[modifier | modifier le code]- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- (en) Richard C. Ropp, Encyclopedia of the Alkaline Earth Compounds, Newnes, 2012, p. 511. (ISBN 978-0444595539)
- « Fiche du composé Barium metaborate monohydrate », sur Alfa Aesar (consulté le ).
- Entrée « Barium metaborate » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 10 juillet 2021 (JavaScript nécessaire)
- (en) William M. Haynes, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 93e éd., CRC Press, 2012, p. 50. (ISBN 978-1439880494)
- (en) Dale L. Perry, Handbook of Inorganic Compounds, 2e éd., CRC Press, 2011, p. 498. (ISBN 978-1439814628)
- (en) D. N. Nikogosyan, « Beta barium borate (BBO) », Applied Physics A, vol. 52, no 6, , p. 359-368 (DOI 10.1007/BF00323647, Bibcode 1991ApPhA..52..359N, lire en ligne)
- (en) A. D. Mighell, A. Perloff et S. Block, « The crystal structure of the high temperature form of barium borate, BaO.B2O3 », Acta Crystallographica, vol. 20, no 6, , p. 819-823 (DOI 10.1107/S0365110X66001920, lire en ligne)
- (en) R. Fröhlich, « Crystal structure of the low-temperature form of BaB2O4 », Zeitschrift für Kristallographie, vol. 168, nos 1-4, , p. 109-112 (DOI 10.1524/zkri.1984.168.14.109, Bibcode 1984ZK....168..109F, lire en ligne)
- (en) Sidney D. Ross et Manuel Finkelstein pour MRA Laboratories Inc, Brevet U.S. 4897249A : Barium borate preparation, déposé le 3 avril 1989, publié le 30 janvier 1990, sur Google Patents.
- (en) Devlin M. Gualtieri et Bruce H. T. Chai pour Honeywell International Inc, Brevet U.S. 4931133A : High temperature solution growth of barium borate (
β -BaB2O4), déposé le 21 décembre 1988, publié le 5 juin 1990, sur Google Patents. - (en) G. Malandrino, R. Lo Nigro et I. L. Fragalà, « An MOCVD Route to Barium Borate Thin Films from a Barium Hydro-tri(1-pyrazolyl)borate Single-Source Precursor† », Chemical Vapor Deposition, vol. 13, no 11, , p. 651-655 (DOI 10.1002/cvde.200706611, lire en ligne)
-
(en) C. Lu, S. S. Dimov et R. H. Lipson, « Poly(vinyl pyrrolidone)-Assisted Sol−Gel Deposition of Quality
β -Barium Borate Thin Films for Photonics Applications », Chemistry of Materials, vol. 19, no 20, , p. 5018-5022 (DOI 10.1021/cm071037m, lire en ligne) - (en) « Handbook of Organic Compounds », Nature, vol. 177, , p. 639-640 (DOI 10.1038/177639a0, Bibcode 1956Natur.177..639., lire en ligne)
- est l'indice de réfraction extraordinaire.
- (en) D. N. Nikogosyan, « Beta Barium Borate (BBO) », Applied Physics A: Materials Science & Processing, vol. 52, no 6, , p. 359-368 (DOI 10.1007/BF00323647)
- (en) V.G. Dmitriev, G. G. Gurzadyan et D. N. Nikogosyan, Handbook of Nonlinear Optical Crystals, Berlin, Springer, , 3e éd., 413 p., relié (ISBN 978-3-540-65394-3, LCCN 99017769)
- (en) Kato, K., « Second-harmonic generation to 2048 Å in
β -BaB2O4 », IEEE Journal of Quantum Electronics, vol. 22, no 7, , p. 1013-1014 (DOI 10.1109/JQE.1986.1073097)