Les pigments minéraux :

La galène PbS, le minerai de plomb le plus fréquent

dans la nature, a été utilisée dès l’Egypte ancienne

comme poudre de maquillage et l’est encore

actuellement dans certains pays. Le minerai brut est de couleur gris-noir par absorption de toute la lumière visible. Son apparence et sa couleur peuvent être facilement transformées :

par chauffage en présence d’air

apparition d’irisations colorées :

formation d’une couche oxydée responsable des couleurs interférentielles, jaune ou bleue suivant son épaisseur

Les oxydes de fer (ocres) ont été les premiers pigments

minéraux utilisés par l’homme, pour décorer les parois

des grottes.

Le chauffage permet de passer de la goethite jaune FeO(OH) à l’hématite rouge Fe2O3, par déshydratation et changement de structure cristalline. Par traitement thermique et mélange, on obtient toute une palette de

couleurs.

réflexion (effet miroir sur les cristaux) et diffusion de la lumière (poudre mate)

Falaise d’ocres de Roussillon

La couleur des ocres est liée à un arrangement particulier des atomes de fer et d’oxygène.

Les pigments sont des composés chimiques qui absorbent certaines longueurs d’onde de la lumière visible et diffusent les autres. Cette propriété les fait apparaître

"colorés" .

Princesse de la famille d’Akhenaton, Nouvel Empire, vers 1500 avant J.-C.) (Musée du Louvre)

Ours peint il y a environ 30 000 ans (grotte Chauvet)

par chauffage à haute température

La galène se transforme en oxyde de plomb PbO jaune

par broyage

réflexion

rayon incident

rayon réfléchi

Les oxydes de fer

La galène

diffusion

rayon incidentrayons diffusés

D’autres pigments blancs (ou très faiblement colorés) ont la propriété d’absorber certaines longueurs d’onde visibles ou non (ultraviolet) et de réémettre une lumière visible.

Ce sont les pigments luminescents (fluorescents ou phosphorescents).

Ils sont synthétisés à partir du minéral blende ZnS, dans lesquels une impureté est introduite pour faire apparaître la luminescence.

Certains minéraux comme la fluorine présentent naturellement cette propriété.

des grottes préhistoriques au métro …

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Au 8ième siècle, les Mayas savaient fabriquer un

pigment bleu à partir d’une argile et d’un colorant

organique : l’indigo, responsable de sa couleur. Ce

pigment présente une résistance exceptionnelle au

temps, qui reste encore à expliquer.

Très tôt, l’homme a cherché à utiliser les pigments naturels puis à reproduire artificiellement ces matières colorées.

Le dioxyde de titane TiO2 pur, le pigment blanc le plus courant aujourd’hui, est préparé par réactions chimiques à partir des minéraux ilménite FeTiO3 et rutile TiO2.Il est utilisé dans les peintures blanches et, surtout, pour donner de l’opacité aux peintures et aux plastiques.

Les pigments luminescents sont utilisés pour les jouets et, surtout, dans le domaine de la sécurité : contrôle des billets de banque, signalisation de sécurité dans les lieux publics comme le métro, …

Le chauffage permet de faire entrer la molécule d’indigo dans la structure argileuse et de "teindre" ainsi l’argile. En faisant varier la concentration en indigo, on peut obtenir différentes teintes de bleu.

Les pigments modernes sont souvent préparés à partir de minéraux, trouvés dans la nature.

Peinture murale (site de Cacaxtla, Mexique)Recette pour fabriquer du bleu Maya : Prendre une poignée de feuilles d’indigotier sèchesLes faire macérer dans l’eau avec de l’argile broyée pendant plusieurs jours jusqu’à l’obtention d’un liquide jaune-vertFiltrer le mélange puis le chauffer vers 100°C pendant 2 heures

Tableau éclairé sous lumière blanche

Tableau éclairé sous lampe UV

Applications du phénomène de phosphorescence dans la vie courante

Le bleu Maya

Les pigments modernes