chapitre 4 pigments et colorants. pigments et colorants

Chapitre 4

Pigments et colorants

Pigments etcolorants

Alors, colorant ou pigment ?

Quelques exemples d’origine depigments et de colorants

Elle peut être organique ou minérale.

Pierres

Terres

Roches

Charbon de boisPlante

Racines

Animal

Quelle différence entre colorant etpigment

Leurs utilisations ont des conséquences différentes

Mur Mur jaunebleu

pigment

colorant

Écheveau vert

Écheveau bleu

Définition

Les pigments sont des substances colorées finementdivisées dispersées dans un milieu où elles sontinsolubles tandis que les colorants y sont solubles.

Leur origine peut être naturelle, synthétique ou artificielle.

Rappel :Naturel : produit fabriqué dans la natureSynthétique : produit identique fabriquépar l’hommeArtificiel : produit n’existant pas dans lanature et fabriqué par l’homme

Bonbons

peintures

Encres

Quelques applications

soie

CosmétiquesPeinture rupestre

Vêtements

Purmamarca (Argentine)

Substancescolorées

Couleur d’une solution

Expérience

La lumière blanche traverse unesolution colorée puis un systèmedispersif (réseau).Le spectre obtenu est observé surun écran.

Couleur d’une solution

Le spectre obtenu est le suivant :

Activité 1 :1) Quelles couleurs de lumière sont dans le spectre ?2) Par quoi la partie verte de la lumière est-elle remplacée dansle spectre ? Comment a agi la solution sur cette lumière ?3) Quelle couleur secondaire donne la synthèse additive durouge et du bleu ? Cette couleur correspond-elle à celle de lasolution ?

Soit une solution de permanganate depotassium

Absorbance

Un spectrophotomètre est un appareil qui mesurel’absorbance A d’une solution, c’est-à-dire l’aptitude des

espèces présentes dans une solution à absorber uneradiation lumineuse de longueur d’onde donnée.

Ces mesures pour des longueurs d’onde différentespermettent d’obtenir le spectre d’absorption de la solution :courbe A = f(λ)

Cette courbe permet de déterminer grâce à son picd’absorption la longueur d’onde λm = 470 nm à laquelle

correspond la couleur spectrale absorbée de façonmaximale parune solution.

Par comparaison avec le spectre de la lumière blanche, ilest possible de déterminer la couleur correspondant à la

valeur déterminée de λm soit 470 nm.

C’est donc la couleur bleue qui est absorbée par la solution.

Remarque : il peut y avoir plusieurs pics et donc plusieurscouleurs absorbées par une solution.

Absorbance et concentration

Absorbance et concentration

L’absorbance A d’une solution est proportionnelle à laconcentration molaire c de l’espèce chimiqueresponsable de sa couleur:

A = k x c Sans unité L.mol-1 mol.L-1

k est le coefficient de proportionnalité. Il dépend de lalongueur d’onde, de la nature de l’espèce et de l’épaisseurde la solution traversée.

Synthèse soustractive

Il est possible de déterminer la couleur d’une solution grâceau cercle de la synthèse soustractive.Ex : solution de sulfate de cuivre :- elle absorbe le rouge- sa couleur apparente est proche ducyan.

À noter :Cyan est la couleur complémentairedu rouge.

Une solution qui absorbe une couleur transmet sacouleur complémentaire qui sera celle apparente de lasolution.

Sur le trajet de la lumière blanche, je place, l’une derrièrel’autre, les deux cuves de solutions colorées (sulfate de cuivre

et permanganate de potassium)

1) Qu’observez-vous sur l’écran ?2) Est-ce que l’observation serait différente si les deuxsolutions étaient inversées ou mélangées ? Justifiez.

Synthèse soustractive

Systèmedispersif

Activité 2 :

Activité 3 :Les mesures de l’absorbance se font à l’aide d’un spectrophotomètre. L’absorbance doit être mesurée pour une solution donnée à la longueur d’onde pour laquelle l’absorbance est maximale λm

Travail à faire:-A l’aide de l’animation (cliquer sur l’image du spectrophotomètre), tracer sur excel le spectre d’absorption d’une solution de permanganate de potassium.

-Identifier sur ce spectre la valeur de λm et expliquer la couleur de la solution.

- En vous plaçant à la longueur d’onde λm relever la valeur de l’absorbance A pour différentes concentrations. Tracer la courbe A=f(c).

- En déduire la relation entre A et C.