Chapitre 4 ART, COULEURS ET COLORANTS (doc élève) A. QUELQUES INFORMATIONS AU SUJET DES COLORANTS… La couleur est, par elle-même, un langage permettant de communiquer. Ce langage implique nombre de conventions d’ordre psychologique, symbolique ou religieux. Il varie de lieu en lieu et d’âge en âge. La différence entre colorants, teintures et pigments n’est pas toujours évidente. Certains affirmeront que parmi les colorants, on distingue les pigments et les teintures, d’autres ne feront pas de distinctions entre colorants et teintures. Les pigments sont généralement insolubles. Ils se fixent à la surface de l’objet. Après les avoir finement broyés, on les mélange généralement à un liant plus ou moins fluide pour obtenir des fards, peintures, enduits, encres… Les pigments sont d'origine minérale, organique (végétale et animale) et actuellement synthétique. Au contraire des pigments, les teintures sont absorbées par le support et s’unissent chimiquement aux molécules qu’elles colorent. La Préhistoire

L’utilisation de la couleur remonte aux origines de l’humanité. Depuis la préhistoire, la maitrise de la couleur est un souci constant de nos civilisations.

Il y a 30 000 ans déjà, l’homme des cavernes utilisait des pigments naturels pour réaliser les fresques qui ornaient les parois de nombreuses grottes de France ou d’Espagne. L’analyse des peintures rupestres (comme celles de Lascaux ou de Chauvet) montre que les hommes possédaient déjà une très grande technique de l'utilisation des ressources naturelles que la nature avait mises à leur disposition. Les deux couleurs qui prédominent nettement sont le rouge et le noir. Le rouge provient d'un oxyde de fer appelé hématite qu'on trouve à l'état naturel dans le sol. Le noir était issu du charbon de bois ou d’os, du charbon minéral ou bien d’oxyde de manganèse. Ces pigments, sous forme de poudre, étaient mélangés avec un matériau incolore, la charge, pour donner une certaine consistance, faciliter l’étalement sur la paroi et améliorer la conservation. Cette charge était de l’argile, par exemple. Un liant à base de graisse ou d’eau était généralement nécessaire pour améliorer la qualité du mélange. Ces pigments étaient appliqués sur les parois grâce à l'utilisation de pochoirs, de pinceaux en poils d'animaux, ou bien seulement avec la main. Ces fresques colorées, surtout animales, avaient peut être des propriétés chamaniques, car on les retrouve dans des grottes peu fréquentées et difficilement accessibles par les hommes de l’époque. On peut imaginer qu’elles avaient une fonction magique, pour faire venir le gibier ou remercier les divinités. Les pigments étaient issus des terres colorées, de l'ocre et de la bauxite. Connus depuis la Haute Antiquité et exploités par les Romains, les sables ocreux sont les plus connus. Ils ont fait la richesse de la région de Roussillon dans le Vaucluse ou le plus grand gisement d'ocre encore exploité actuellement est celui de Gargas (petit village à 3 km de Roussillon) par la Société des Ocres de France. Ces sables issus de dépôts marins, sont composés de quartz, d'argile et d'oxyde de fer. On distingue plusieurs ocres : les ocres jaunes (la goethite), les ocres rouges (l'hématite). Entre ces deux teintes, il existe une multitude de teintes qui peuvent aller du jaune à l'orangé et au rouge. Par différents procédés de chauffage, il est possible de transformer la goethite en hématite. Il y a 40 000 ans, au paléolithique moyen, la technique de chauffage de l'ocre était connue. Il existe des terres telles que les terres de Sienne et d'ombre, qui sont des sables ocreux, où de faibles quantités d'oxydes de manganèse mêlés à la goethite vont donner des pigments bruns. Certaines terres noires sont caractérisées par une dominance de l'oxyde de manganèse. Elles sont très présentes dans des vallées de la Dordogne ou du Lot. D'autres terres comme les terres vertes sont très abondantes, ce sont des protoxydes de fer. Ces terres vertes (glauconie, céladonite ou chlorite) se sont formées au sein des sédiments des mers froides. Elles sont peu utilisées par les peintres. Les céladonites d'un vert pâle tirant sur le bleu, sont en revanche très appréciées des artistes mais elles sont extrêmement rares. Les gisements renommés sont ceux de Chypre et de Monte Balo, près de Vérone. L’Egypte Les Egyptiens utilisaient beaucoup de couleurs pour peindre leurs tissus, leurs temples et sarcophages, mais deux couleurs dominent l’art égyptien : le bleu et le vert égyptiens. La pierre de lapis-lazuli donnait un bleu profond. Elle était broyée et lavée. Son utilisation s'est complexifiée à partir du XIIe siècle. Les gisements de lapis-lazuli se trouvent essentiellement en Afghanistan. En plus de la poudre de lapis-lazuli, les Egyptiens se servaient d’un colorant bleu dont le secret de fabrication était transmis de bouche à oreille, le bleu égyptien. C’est sans doute le premier colorant synthétique fabriqué par l’homme, il y a environ 4500ans. Ce pigment fut obtenu par cuisson d'un mélange de silice, de produits calcaires, de cuivre et d'un fondant, à l'époque le natron (carbonate de sodium naturel). On obtient un silicate double de sodium et de cuivre. Ce dernier

 

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était chauffé et, suivant l’intensité du chauffage, l’intensité des bleus était variable. Ce pigment était ensuite broyé puis étendu sur les sarcophages ou murs. Le bleu correspondait au souffle divin et décorait ainsi la coiffure de ceux qui étaient partis dans l’Eternité. A ces pigments déjà évoqués, ils ajoutaient le vert de la malachite qui est issu d’une pierre. Cette couleur verte est associée à la végétation, à la vie qui renaît et donc à la renaissance. La couleur verte des amulettes suffisait alors à protéger celui qui la portait. Le vert égyptien était fabriqué comme le bleu égyptien mais en changeant les proportions des composants (appauvrissement en cuivre et enrichissement en sodium).

L'orpiment est un sulfure d'arsenic qui était très utilisé par les Egyptiens. Sa couleur jaune d'or complète les différents pigments ocreux connus.

La Rome antique Pour les Romains, la couleur très recherchée était la couleur pourpre : obtenue à partir du coquillage murex : il fallait 12000 murex pour extraire 1,4g de colorant. Cette couleur était si précieuse qu’elle est déclarée « Color Officialis » et qu’elle correspond au pouvoir. L’empereur Néron ordonne la peine de mort et la confiscation des biens pour celui qui porterait ou même achèterait de la pourpre impériale. Pompéi est aussi célèbre par la couleur rouge des murs de ses demeures, ce rouge sang provient du cinabre (sulfure de mercure), réduit en poudre et qui donnera le rouge vermillon. Ce cinabre coutait très cher (car il provenait uniquement d’une mine en Espagne), il n’était alors utilisé que pour les demeures de grande classe. On oppose à la couleur pourpre de l’Empire Romain, la couleur barbare des barbares ; ce bleu foncé était tiré du guède, plante dont les Bretons et Celtes se peignaient le corps pour apparaitre redoutables au combat. Cette couleur bleue était ainsi déconsidérée pendant toute la période romaine et il faut attendre la fin du XIIe siècle pour la voir adopter par les puissants. C’est pourquoi les mots évoquant le bleu sont surtout d’origine arabe et non latine ou grecque.

Le Moyen Age Les peintres qui brillaient du Moyen Age n’utilisaient que des pigments naturels pour leurs tableaux et peu de ces couleurs tenaient à la lumière. La plupart des couleurs qu’on trouve dans la nature ne supportent pas la lumière et fanent. L’époque de la chevalerie avait découvert l’azur et l’or qui fut associé à ces couleurs chrétiennes. Ces couleurs correspondent alors au commandement et à la dignité d’un rang élevé de celui qui les porte. Ainsi la couleur bleue est réhabilitée et va représenter le royaume de Dieu. Ce sera l’heure de gloire du pastel bleu. Le pastel bleu est issu d'une plante, le pastel (Istasis Tinctoria). La région de Toulouse était très célèbre pour cette production. Mais le cycle de la fabrication du bleu pastel est très long (environ deux ans) et sa préparation est complexe. En 1562, l’indigo, provenant d’Inde et issu de la plante indigotier (Indigofera Tinctoria) beaucoup moins cher que le pastel, le supplantera définitivement provoquant la mort de l’industrie du pastel. D’autres colorants seront ensuite découverts et utilisés : - un colorant rouge l’alizarine, assez résistant, issu de la racine d’une plante grimpante, la garance (Rubra Tinctorum) dans les régions chaudes et tempérées. On s'en sert pour l'armée à partir de 1835 "Les pantalons garance de l'ancienne infanterie de ligne." - le kermès qui est un insecte et qui donne le rouge écarlate, réside sur les chênes kermès (Quercus Coccifera) et sur les chênes lièges (Quercus Ilex). Ce parasite des chênes forme des galles (insecte) des rameaux. Ces galles sont broyées et la poudre obtenue est soluble dans l'eau. On obtient un rouge équivalent au rouge vermillon en le mélangeant avec du vinaigre et du citron. - la sépia (noir) produite par la sèche. - le jaune indien tiré de l’urine des vaches nourries avec des feuilles de manguier. - le jaune provenant de plantes comme le genêt. - Le Nouveau Continent découvert par Christophe Colomb, recèle de nombreuses couleurs inconnues comme le bois de campêche (noir-violet), le mûrier (orangé-rouge), la cochenille (la cochenille du Nopal, est un insecte qui se développe sur les figuiers de barbarie. Ce sont les femelles qui sont à l'origine du rouge carmin.) qui va détrôner le kermès. En 1856, un jeune chimiste, William Henry Perkin (1838-1907) essaya de synthétiser la quinine pour combattre le paludisme qui touchait les troupes anglaises stationnées en Inde. Ces essais l’amenèrent à oxyder un dérivé de l’aniline. Il obtint un précipité mauve qui n’avait rien à voir avec la quinine mais il venait de découvrir un colorant de bonne qualité pour les textiles : la mauvéine. Il venait d’inventer le premier colorant synthétique. Ce colorant fut mis à la mode grâce à l’Impératrice Eugénie qui trouvait que le mauve s'accordait bien avec ses yeux. Cela devint la couleur favorite de l'époque.

 

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Puis l’Allemagne prit le relais et développa une très importante industrie de chimie et synthétisa différents colorants. Les chimistes allemands (société BASF) réussirent ainsi à synthétiser l'alizarine (de la garance) et inondèrent le marché avec ce produit de synthèse. Le gouvernement français soutint les producteurs de garance, mais il dut se rendre compte de la grande supériorité du produit de synthèse, beaucoup moins cher. En 1878 ils produisaient 500 tonnes de garance, alors que le produit de synthèse correspondait à 30 000 tonnes. Ce sont toujours les chimistes allemands qui réussirent à synthétiser l'indigo, ce qui ruina toute la filière de l'indigo naturel. Actuellement la toujours présente société BASF détient 40% de la production mondiale. En 1864, Eugène Chevreul publia « Des couleurs et de leurs applications aux arts industriels », livre dans lequel il répertoria 14400 tonalités chromatiques des colorants naturels ou artificiels. Au XIXème siècle les impressionnistes profitent des pigments de synthèse. Les prix diminuent beaucoup puisque le bleu outre-mer coûte dix fois moins cher que le lapis-lazuli. Les impressionnistes apprécient souvent ces pigments nouveaux issus de la chimie moderne, qui donnent des couleurs éclatantes. Questions : 1. Quelle est la différence entre un pigment et un colorant (ou teinture) ? 2. Dans quelle région de France s’est formée la plupart des terres colorées ? 3. Sous quelle forme se présentent les pigments utilisés dans l’art rupestre ? 4. Quelles étaient les deux couleurs prédominantes dans l’art rupestre ? Quelle était l’origine de ces pigments ? 5. A la Préhistoire, comment faisait-on pour diversifier les couleurs ? 6. Quelle (s) fonction (s) pouvaient avoir ces fresques colorées ? 7. Quelles couleurs dominent l’art égyptien ? Quelles étaient leurs significations ? 8. Comment étaient obtenus ces pigments chez les Egyptiens ? 9. Quelle était l’origine de la couleur pourpre ? 10. Quelle est la couleur opposée à la couleur pourpre pour les Romains ? Pourquoi ? 11. La couleur bleue a-t-elle été réhabilitée ? 12. Pourquoi les couleurs des tableaux du Moyen-âge s’altéraient-ils facilement ? 13. Au XVIe siècle, d’autres colorants ont été découverts. En citer deux d’origine animale et deux d’origine végétale. 14. Quel a été le premier colorant de synthèse ? Quelles en ont été les conséquences ? 15. Citer une utilisation de l’indigo synthétique. 16. Compléter le tableau ci-dessous :

Nom du colorant ou du pigment Couleur obtenue Origine naturelle ou synthétique

Naturelle : Oxyde de fer appelé hématite

Naturelle : charbon de bois ou d’os, oxyde de manganèse Bleu profond Naturelle :

Bleu égyptien

Vert de malachite

Naturelle : issu du coquillage murex purpura Naturelle : cinabre réduit en poudre

Pastel Naturelle : issu d’une plante

Indigo

Alizarine

Rouge écarlate ………………… : issu d’un insecte le kermès

Carmin Rouge Naturelle : issu des cochenilles du nopal

Naturelle : produite par la sèche

Jaune Indien Jaune Naturelle : extrait de plantes

Noir-violet

Orangé-rouge

Synthétique : oxydation d’un composé de l’aniline

 

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B. LES DIFFERENTES TECHNIQUES DE PEINTURE Les peintures sont des représentations du monde. Elles sont les résultats d'une multitude d'évènements tels que les évènements historiques, les phénomènes de société, les cultures religieuses, spirituelles et les tendances philosophiques.

Questions : 1. Quels sont les composants d’une peinture ? 2. A quoi servait la graisse à l’époque paléolithique ? 3. Quelles sont les différences entre les techniques de la tempera et de la fresque ?

Dès le paléolithique il existe des représentations picturales; elles sont le résultat de l'association des différentes argiles de couleurs, de cendres d'os, de pigments végétaux associés à de l'eau ou de la graisse.  

Dans l'Antiquité, les pigments sont le plus souvent d'origine minérale. Les nuances sont obtenues par chauffage et mélange des différentes teintes. Les peintures sont plutôt murales mais de nombreux objets parchemins, vêtements sont teintés.  

Au moyen âge, les techniques sont complexes, les peintures murales sont faites à sec ou bien à fresques. La peinture sur bois est une révolution très prisée car elle permet la circulation des œuvres. Les objets ainsi réalisés peuvent être embellis et enrichis par des couches de feuilles d'or. C'est le cas pour les icônes et les retables.  

A la fin du XVIème siècle, la pratique dominante est la tempera. Il s'agit d'un mélange de colle ou d'eau et de pigments. Cette peinture est sensible aux variations de température et d'humidité. L'œuf est rajouté, il donne l'éclat aux couleurs et à l'émulsion. Les couleurs de la tempera sont mates.  

L'aquarelle est utilisée à la Renaissance. Elle correspond à une détrempe très légère. La gouache est une tempera beaucoup plus pâteuse. Le pastel (associé aux accessoires du dessin, fusain, craie, sanguine) est broyé avec les pigments de couleurs, le diluant étant l'eau.

Les fresques très présentes dans toute l'histoire de la peinture sont codifiées. Les pigments de terre et d’origine végétale sont dilués dans de l'eau et déposés sur un mortier de chaux éteinte, ils seront ensuite étendus. Les teintes obtenues seront le résultat de réaction entre la chaux et les pigments. Le mortier va absorber et fixer les couleurs.  La peinture à l'huile est une nouveauté, elle fut travaillée dans les Flandres et en Italie. La technique finale apparaîtra à la fin du XVème siècle. Les recettes sont innombrables, elles font intervenir l'œuf, l'huile, le vernis. Les huiles utilisées sont l'essence de térébenthine, de lavande, de lin, de pavot, de ricin. Les supports sont nombreux ; ils peuvent être composés d'une toile de lin ou de chanvre tendue sur un châssis, mais aussi sur de la pierre, du cuivre, de l'ardoise ...Il est possible de travailler sur un fond préalablement coloré. C'est le cas de la technique de l'imprimitura.  

Les techniques synthétiques se sont développées depuis la seconde guerre mondiale. Les peintures sont plus complexes. L'utilisation de matières plastiques, la stabilité des couleurs, ont permis une popularisation de la peinture et de diversifier encore plus les supports picturaux.

 

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C. UNE « NOUVELLE » TECHNIQUE DE DESSIN : LE FEUTRE

Bien souvent, les premiers dessins réalisés par les enfants sont exécutés à l’aide de feutres. L’avantage du feutre est qu’il laisse sur le papier une trace très colorée et qu’on le trouve dans une multitude de couleurs. La technique du dessin aux feutres n'est pas réservée seulement aux enfants, elle est aussi utilisée par les plasticiens et les graphistes. L’invention du stylo-feutre revient à la société japonaise Pentel® qui le commercialisa en 1963. Nous avons vu que qu’au cours de l’histoire, les artistes ont soit utilisé des matières colorantes

pures soit des mélanges de matières colorantes pour créer leurs œuvres. Lorsque nous traçons une figure à l’aide d’un feutre, utilisons-nous une encre constituée d’un pigment ou d’un mélange de pigments ?

Mettre en œuvre un protocole expérimental pour répondre à cette question.

Encres à tester : celles de vos feutres. Technique choisie : la chromatographie sur couche mince (CCM) (la présentation de la technique sera faite pendant la séance) Le meilleur éluant est composé d’un mélange propan-2-ol / eau dans les proportions 7/3. Vous pouvez toutefois réaliser d’autres CCM en modifiant l’éluant et constater d’éventuelles différences… Présenter au dos de la feuille le protocole, commentez le résultats des différentes expériences et proposez des conclusions. D. LA CONSERVATION DES FRESQUES DE POMPEI L'assombrissement, jusqu'à devenir gris-noir, de la couleur écarlate du cinabre sous l'influence du rayonnement solaire constitue une importante problématique de conservation des peintures murales depuis l'antiquité et jusqu’à nos jours. Actuellement, le noircissement des fresques de la villa des Mystères à Pompéi en est la parfaite illustration.

Vitruve (architecte romain qui vécut au premier siècle après J.C) explique que : « Lorsqu'il est employé dans les appartements dont les enduits sont à couvert, le cinabre conserve sa couleur sans altération ; mais dans les lieux exposés à l'air, comme les péristyles, les exèdres, et quelques autres endroits semblables où peuvent pénétrer les rayons du soleil et l'éclat de la lune, il s'altère, il perd la vivacité de sa couleur, il se noircit aussitôt qu'il en est frappé ». Ce dernier mentionne que de la cire aurait été appliquée sur les peintures murales pour empêcher que la lumière de la lune et les rayons du soleil n'en enlèvent la couleur ; mais certains facteurs associés accélèrent ce changement chromatique, comme une forte humidité associée à une atmosphère fortement polluée. Seule la surface est dégradée, si elle est grattée, on peut apercevoir à nouveau la couleur rouge. Cette dégradation spécifique au cinabre rouge peut aussi permettre son identification. D’après Wikipédia.

 

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Travail demandé : - Analyse du document : formuler des hypothèses quant à la nature des paramètres extérieurs pouvant

influencer la couleur d’une espèce chimique colorée. - Regard chimique : mettre en œuvre quelques expériences permettant de conclure quant à l’influence de

divers paramètres extérieurs sur la couleur d’une molécule ou d’un ion. 1. Influence de la …………………. Expérience : Dans un tube à essai contenant une solution de chlorure de sodium, ajouter une solution de nitrate d’argent. Observer. Laisser reposer la coupelle à la lumière du jour. Observer. Conclusion 2. Influence de …………………. Expérience : Ajouter quelques gouttes d’eau distillée sur du sulfate de cuivre anhydre contenu dans une coupelle. Observer. Conclusion 3. Influence de la …………………… Expérience : Dans un tube à essais contenant quelques millilitres d’éthanol, ajouter une petite spatulée de chlorure de cobalt. Mélanger à l’aide d’une tige de verre pour homogénéiser. Observer. Ajouter de l’eau distillée. Observer. En le tenant à l’aide d’une pince de bois, chauffer le tube à essais sur un bec électrique. Observer. Après léger refroidissement et avec précaution, immerger le tube à essais dans un bain eau-glace. Observer.

Conclusion 4. Influence du ………………… Expérience : On dispose de jus de chou rouge obtenu par cuisson de chou dans de l’eau et de différentes solutions. Ajouter quelques gouttes de la solution de chou rouge dans chacune des solutions. Observer. Conclusion : Rappel :

• Si pH < 7 : la solution est ………….. • Si pH …… : la solution est ………….. • Si pH …….: la solution est ……………..

Remarques :

- Regard de chimiste : plus une solution aqueuse est acide plus elle contient d’ions H+ dissous ;

- Le chou est coloré par la cyanidine de formule :

 

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Autres formules (développées) chimiques de colorants et de pigments :

: bleu patenté : jaune tartrazine Supplément 1 : dans les musées… Dans l'art pictural on note souvent une dégradation sévère des pigments à cause de phénomènes physico-chimiques multiples. Les rayons ultra-violets de la lumière, le dioxygène de l'air et l'humidité du support délavent souvent les teintes et dégradent les œuvres d'art. Dans quasiment tous les musées, les œuvres d’art et en particulier les peintures sont exposées dans des conditions très strictes. Le degré d’hygrométrie ainsi que la température sont surveillées, l’air est filtré pour éviter toute pollution extérieure, il y a très peu de lumière directe du jour et les photographies au flash sont interdites. Il faut en fait surtout éviter les variations de ces différents paramètres. - Taux idéal d’humidité relative : 50 à 60% - Température idéale : entre 18 et 20° C Par exemple, la Joconde est conservée à 19° et 55% d’Hr.

L'humidité est responsable par exemple, de l'altération de la Cène de Leonardo da Vinci. En 1726 a lieu une première campagne de restauration de la fresque par Michelangelo Belloti. Il semble que Bellotti ait lavé la fresque avec un produit corrosif (de la soude ou de la potasse) puis l’ait ensuite repeint lui-même. Les repeints de Bellotti perdant de leur éclat, une seconde campagne est menée en 1770 par Giuseppe Mazza. [Puis viendront les restaurations de1821, 1901, 1974 et celle qui s’étala de 1978 à 1999.] Pour peindre vite, le Tintoret à Venise, utilisa une matière qui contenait un pourcentage trop élevé de baume de Venise. Il pouvait ainsi utiliser une peinture de bonne fluidité, mais cela entraîna un obscurcissement progressif, avec le temps, de certaines parties des tableaux. Il y a tout de même quelques supports qui sont considérés comme quasiment insensibles au temps qui passe, les œuvres exécutés sur des supports vitreux, comme les vitraux, les émaux ou les mosaïques. On peut citer aussi les peintures dans des matières mates non vernies, comme dans les tombeaux égyptiens, les enluminures des livres restés fermés, ainsi que les pastels, gouaches ou aquarelles restées à l'abri de la lumière.

Détail  du  vitrail  dit  Notre  Dame  de  la  Belle  Verrière  (13éme  siècle)  

 

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Les matières à l'origine des changements de couleurs des tableaux sont surtout les vernis, les huiles siccatives et les baumes. Les vernis deviennent jaunâtres et modifient l'aspect général du tableau.

Dans l'exemple ci-contre on voit un fragment du tableau de Paul Gauguin "Dans les lys" qui a été peint avec une peinture à base d'un nouveau colorant de mauvaise stabilité, une laque à base d'éosine, alors que son élève dans la copie de dessous a utilisé un colorant traditionnel comme la laque de garance résistant à la lumière. On pense que l'élève n'aurait jamais osé modifier les teintes du tableau original, ce qui veut dire que la couleur rosée originale s'est transformée en bleu. Les examens physico-chimiques confirment cette hypothèse. Certains tableaux de Van Gogh présentent le problème, ce qui fait dire à Paolo Cadorin, spécialiste de la restauration

de tableaux "Devrions-nous mettre des lunettes roses pour regarder ces tableaux ?"

Suppléments 2 : Quelques pigments issus des minéraux

Le cinabre, le lapis-lazuli, la malachite, l'azurite, la pyrite, l'antimoine, l'orpiment, sont des minéraux peu abondant considérés comme des pierres semi-précieuses ; ils rentrent dans la composition de différentes peintures. Ils sont utilisés après broyage et associés avec des liants adéquats. Le lapis-lazuli fut le premier minéral à être utilisé pour produire un bleu profond. La malachite et l'azurite sont deux minéraux pouvant être trouvés sur un même fragment de roche. Le vert de malachite fixe la lumière mais est instable dans le mélange. L'azurite est connue depuis l'antiquité sous le nom de pierre d'Arménie, correspond à un bleu qui suivant la finesse du broyage est plus ou moins intense. On peut illustrer cette activité documentaire par des petites séquences vidéos (en ligne) du cnrs : « du goudron à la mauvéine » ; « pigments dans l’histoire », « pigments du Moyen-Age ».

 

Tableau  de  Gauguin  

 

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Corrections… Nom du colorant ou du pigment Couleur obtenue Origine naturelle ou synthétique

Rouge Naturelle : Oxyde de fer appelé hématite

Noir Naturelle : charbon de bois ou d’os, oxyde de manganèse Bleu profond Naturelle : poudre d’une pierre de lapis-lazuli

Bleu égyptien Bleu Synthétique : chauffage de silice, de calcaire, de cuivre et d’un fondant

Vert de malachite Vert Naturelle : issu d’une pierre : la malachite. Composé ionique Synthétique : même vert, mais structure organique

Pourpre Rouge foncé Naturelle : issu du coquillage murex purpura

Rouge vermillon Rouge sang Naturelle : cinabre réduit en poudre

Pastel Bleu Naturelle : issu d’une plante

Indigo Bleu Naturelle : issu d’une plante, l’indigotier ou synthétique

Alizarine Rouge vif Naturelle : issu de la racine de garance (plante grimpante) ou synthétique

Rouge écarlate Rouge Naturelle : issu d’un insecte le kermès

Carmin Rouge Naturelle : issu des cochenilles du nopal

Sépia Noir Naturelle : produite par la sèche Jaune Indien Jaune Naturelle : extrait de l’urine de vache

Jaune Naturelle : extrait de plantes

Noir-violet Naturelle : extrait du bois de campêche

Orangé-rouge Naturelle : extrait du mûrier ou du rocou

Mauvéïne ou pourpre d’aniline Mauve Synthétique : oxydation d’un composé de l’aniline

Bleu outre-mer Bleu profond Synthétique

Chromatographies : Certaines encres sont constituées d’un colorant pur (rouge, jaune, orange) alors que d’autres sont constituées de mélanges de colorants (noir, violet, vert, bleu, parme). L’encre noire est composée de plusieurs colorants en particulier le colorant rouge ainsi que le colorant bleu que l’on trouve également par dans les encres violette, verte et bleue. Paramètres influençant les couleurs 1. Influence de la lumière Expérience : Dans un tube à essai contenant une solution de chlorure de sodium, ajouter une solution de nitrate d’argent. Observer. Laisser reposer la coupelle à la lumière du jour. Observer. Conclusion : La luminosité d’un milieu a une influence sur la couleur d’une espèce chimique. 2. Influence de l’humidité Expérience : Ajouter quelques gouttes d’eau distillée sur du sulfate de cuivre anhydre contenu dans une coupelle. Observer. Conclusion : Le degré d’humidité d’un milieu a une influence sur la couleur d’une espèce chimique.

 

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3. Influence du pH Expérience : On dispose de jus de chou rouge obtenu par cuisson de chou dans de l’eau et de différentes solutions. Ajouter quelques gouttes de la solution de chou rouge dans chacune des solutions. Observer. Conclusion : Rappel :

• Si pH < 7 : la solution est acide • Si pH = 7 : la solution est neutre • Si pH > 7 la solution est basique

Le jus de chou rouge peut prendre deux couleurs différentes selon le pH du milieu… (une troisième couleur peut être observée, c’est le mélange des deux précédentes) 4. Influence de la température Expérience : Dans un tube à essais contenant quelques mL d’éthanol, ajouter une petite spatulée de chlorure de cobalt. Mélanger à l’aide d’une tige de verre pour homogénéiser. Observer. Ajouter de l’eau distillée. Observer. En le tenant à l’aide d’une pince de bois, chauffer le tube à essais sur un bec électrique. Observer. Après léger refroidissement et avec précaution, immerger le tube à essais dans un bain eau-glace. Observer.

Conclusion : La température d’un milieu a une influence sur la couleur d’une espèce chimique. Annexe (expérience du cobalt)  Solution de cobalt Cette expérience illustre la sensibilité d'un équilibre chimique face à la température. Une variation de température se voit alors par le changement de couleur d'une solution de chlorure de cobalt. C'est donc ici un indicateur coloré de température qui utilise le même produit que pour le papier de cobalt.

1 Précautions Outre les précautions en chimie qui sont d'usage, cette expérience comporte les attentions suivantes :

• Portez  des  lunettes,  gants  et  masque  pour  ne  pas  être  en  contact  avec  le  chlorure  de  cobalt  

.    

2 Matériel

• Éthanol  ou  bien  propan-­‐2-­‐ol    • Eau  distillée    

• Chlorure  de  cobalt  CoCl2    

 

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• 3  tubes  à  essais  identiques    • Bec  électrique  ou  bain  marie  

3 Protocole

• Prendre  3  tubes  à  essais  identiques  :    o Dans  le  premier  :  mettre  un  peu  d'eau  et  une  pincée  de  poudre  de  chlorure  de  cobalt  .  Agiter  

pour  dissoudre.  La  couleur  est  rose.    o Dans  les  deux  autres,  faire  pareil  mais  en  remplaçant  l'eau  par  de  l'alcool  (éthanol  ou  propan-­‐2-­‐

ol)  .  La  couleur  est  bleue.    • Conserver  un  tube  rose  et  un  bleu  comme  témoins.    • Verser  prudemment  trois  ou  quatre  gouttes  d'eau  (pas  trop)  dans  l'une  des  solutions  bleues,  en  agitant.  

La  solution  vire  au  rose.  Arrêter  avant  d'atteindre  la  teinte  rose  du  témoin  aqueux.    • Pour  montrer  que  la  réaction  peut  être  inversée  :    

o Chauffer  le  tube  devenu  rose  au  bec  Bunsen  :  la  solution  redevient  bleue    o Refroidir  le  tube  bleu  sous  le  robinet  :  la  solution  redevient  rose.    o On  peut  répéter  ceci  indéfiniment.    

  4 Explications

• En  réalité  le  chlorure  de  cobalt  CoCl2  que  vous  utilisez  est  très  certainement  hydraté,  c'est  à  dire  que  sa  formule  est  CoCl2,6H2O.  Les  6  molécules  d'eau  sont  fixées  (complexées)  au  chlorure  de  cobalt.  Il  se  présente  sous  forme  d'une  poudre  rose.  Si  jamais  vous  utilisez  un  chlorure  de  cobalt  anhydre  (couleur  bleue,  voir  le  papier  de  cobalt),  ce  n'est  pas  bien  grave  puisque  vous  ajoutez  de  l'eau  dans  cette  expérience.    

• Le  chlorure  de  cobalt  CoCl2,6H2O  est  une  poudre  rose  qui  se  dissout  dans  l'eau  en  formant  une  solution  rose  contenant  le  cation  [Co(H2O)6]2+  de  couleur  rose  pâle.    

CoCl2.6H2O  →  [Co(H2O6]2+  +  2  Cl–    

• Dans  l'alcool  (éthanol  ou  propan-­‐2-­‐ol),  le  même  CoCl2,6H2O  forme  une  solution  bleue,  selon  l'équation  :    

2  CoCl2.6H2O  →  [Co(H2O)6]2+(rose)  +  [CoCl4]2–(bleu)  +  6  H2O    

• La  couleur  bleue  de  [CoCl4]2–  cache  celle  de  [Co(H2O)6]2+  en  solution.  Mais  si  on  ajoute  de  l'eau  H2O  à  la  solution  alcoolique,  elle  va  rosir  peu  à  peu,  selon  une  équation  équilibrée  :    

[CoCl4]2–(bleu)  +  6  H2O  ⇄  [Co(H2O)6]2+(rose)  +  4  Cl–    

 

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• Cette  réaction  est  exothermique  (dégage  de  la  chaleur)  dans  le  sens  gauche  →  droite.  Mais  elle  conduit  à  une  diminution  du  nombre  d'espèces  indépendantes  (7  espèces  à  gauche  contre  5  à  droite)  et  à  une  diminution  de  l'entropie.  La  réaction  dans  le  sens  droite  →  gauche  (endothermique,  qui  absorbe  de  la  chaleur)  est  donc  favorisée  à  haute  température,  puisqu'elle  conduit  à  une  augmentation  de  l'entropie.    

• On  voit  donc  que  la  température  peut  avoir  une  influence  sur  une  réaction  lorsque  celle-­‐ci  est  équilibrée  et  qu'il  existe  une  variation  d'enthalpie  (chaleur)  et  d'entropie.