‹ Lecons de chimie élémentaire (volume 3)Chapitre 39 sur 114 · I. — GÉNÉRALITÉS SUR LES MATIÈRES COLOBANTES · texte numérisé non relu

I. — GÉNÉRALITÉS SUR LES MATIÈRES COLOBANTES

État naturel. — Dans les végétaux, les matières colorantes se montrent indistinctement dans tous les organes. Ainsi, on en trouve dans des racines (orcanette, curcuma, garance, etc.), dans des liges (santal, campôche, quercitron, etc.), dans les feuilles, dans les fieurs, dans des fruits ou semences (brou de la noix, graines des nerpruns, etc.). Souvent les différents organes d'une plante contiennent des matières colorantes distinctes, de mOme qu'on voit un môme végétal, l'oranger par exemple, renfermer dans ses feuilles, dans ses fleurs et dans l'épicarpe des fruits des essences toutes spéciales.

Certains animaux entiers, des insectes surtout (cochenilles, kermès, etc.), présentent des couleurs très-vives, mais c'est principalement dans quelques-uns des liquides de l'économie que se rencontrent les principes colorants; tels sont le sang, la bile, etc. Les sèches^ mollusques céphalopodes de la Méditerranée et de l'Océan, contiennent une matière colorante presque noire, que ces animaux répandent autour d'eux pour échapper à leurs ennemis, matière qui sert à produire la couleur que les peintres désignent sous le nom de sépia. Les aplysies, autres mollusques gastéropodes, possèdent dans le voisinage des organes de la respiration une vésicule remplie d'une liqueur d'un rouge pourpre très-intense qui s'épanche aussitôt que ces animaux sont contrariés. D'autres gastéropodes, connus sous les noms de murex et de pourpres, qu'on pèche également sur nos côtes de la Méditerranée et de l'Océan, sécrètent une matière granuleuse incolore qui éprouve,

tons l'action des rajons solaires, une série de colorations qui se terminent par une couleur violette aussi brillante que solide; c'est la pour' pre mUique ou de Tyr, dont les anciens faisaient si grand cas. Quelquefois on trouve sous la peau de l'homme une matière colorante, dite pigmentum, qui lui donne une couleur plus ou moins foncée; c'est ce qu'on voit très-bien chez les nègres de TAfrique, les peaux ' rougei de rAmérique, la race jaune de la Chine, de la Mongolie, la race brune de la Malaisie.

Les matières colorantes pures, toutefois, sont rarement isolées les unes des autres dans les divers organes qui les renferment, et presque toujours elles sont mêlées, en outre, avec d'autres principes ou produits immédiats. C'est là ce qui rend leur extraction si laborieuse. Aussi, Jusqu'à présent, ne connaît-on qu'un très-petit nombre de ces matières dans leur état de pureté absolue.

Ce n'est guère que depuis une soixantaine d'années qu'on a entrepris une étude approfondie des substances tinctoriales, en cherchant surtout à en isoler les principes colorants, pour mieux apprécier l'action des agents chimiques sur eux, et à se rendre un compte exact du rôle qu'ils Jouent dans les opérations qui ont pour but de les fixer sur les (issus.

Cette partie de la science, totalement inconnue des anciens, est une création toute ' nouvelle, dont l'honneur revient en grande partie à M. Chevreul, qui, par ses travaux, a répandu la plus vive lumière sur ces curieuses réactions cliimiques, qui font de l'art de colorer les tissus l'une des applications les plus intéressantes de la chimie. D'utiles services, sous ce rapport, ont été rendus par Robiquct, Pelletier, Heeren, Kane, Schunck, Gœbel, Gaullicr de Claubry, Persoz, Runge, Kulilmann, Erdmann, Daniel Kœchlin, Bolley, Stenhouse, Fremy et CIoéz, Martens, etc.

Matières colorantes artificielles. — Jusque dans ces derniers temps, on ne connaissait de matières colorantes organiques que celles qui se rencontrent dans la nature. Grâce aux progrès de la chimie, on sait aujourd'hui en préparer de toutes pièces, et ces dernières effacent par leur vivacité et«leur éclat toutes les autres. Et ce qui n'est pas moins curieux, c'est de voir sortir de substances aussi repoussantes que l'urine et le goudron de houille de magnifiques couleurs violettes, bleues, rouges, roses, jaunes et vertes, dont l'industrie s'est bien vite emparée pour remplacer avec avantage 1 indigo, la garance, la cochenille, Torseille, le carthame, la gaude et les verts métalliques si vénéneux.

Nombre de chimistes, à la tète desquels il est Juste de placer MM. Runge, Hofmann, Perkin, Schlumberger, Persoz fils, Troost, Guinon^ Verguin, Roussin, Coupier, Rosenstiehl, Calvert, Laulh, Ch. Girard et de Laire, etc., se sont signalés dans cette nouvelle voie où la

puissance créatrice de la chimie se révèle d'une manière si évidente et si merveilleuse.

Composition ^élémentaire. — Toutes les matières colorantes renferment du carbone, de l'hydrogène, de l'oxygène, et parfois de l'azote en plus. L'origine de ces matières n'influe pas toujours sur leur composition élémentaire, puisque plusieurs de celles qui sont exclusivement propres aux végétaux sont azotées aussi bien que celles qui appartiennent au règne animal.

Généralement assez riches en carbone, elles se rapprochent des résines par plusieurs propriétés. Cependant un certain nombre d'entre elles, contenant beaucoup d'oxygène; fonctionnent à la manière des acides faibles; d'aulrcs peuvent ôtre représentées par du carbone et de l'eau et se placent û côté des substances neutres féculentes ou sucrées.

Conlenrn des plantes. — Les couleurs les plus communes dans le règne organique sont les rouges, les jaunes, les bleues et les vertes. Mais les couleurs vertes ne peuvent être obtenues que fort difficilement à l'état de pureté; aussi, dans l'art de la teinture, on a été obligé jusqu'ici, pour produire du vert, ou d'avoir recours à des. matières minérales ainsi colorées, ou de composer cette couleur par la réunion du bleu et du jaune. Cependant, depuis quelque temps, on sai( fixer la matière verte des tiges et des feuilles, qu'on a nommée chlorophylle ou chromulej et il nous vient de Chine, sous le nom de Lo-kao pu indiqo vert une substance qui, comme la précédente, peut teindre immédiatement en vert les fibres textiles.

C'est assurément une chose fort remarquable que les couleurs les plus \ives et.les plus brillantes, qui se montrent dans les fleurs et dans les parties des plantes exposées à la lumière solaire, soient, de toutes, les plus délicates et les plus difficiles à obtenir. Ces organes renferment si peu de principe colorant, et ce principe est si fugace, que, lorsqu'on essaye de l'extraire, il disparaît presque entièrement. Ordinairement, dans les fleurs, ce principe a son siège dans l'épiderme ou le tissu cellulaire des pétales, car le suc obtenu par expression des iiétales entiers est presque dépourvu de couleur.

Suivant MM. Fremy et Cloêz, toutes les modifications de couleurs présentées par les fleurs ne doivent ôtre rapportées qu'à trois principes distincts, à savoir : la ryanine (matière bleue ou rose), la xanthine (matière jaune insoluble dans l'eau), et la xanthéine (matière jaune soluble). C'est la cyanine qui, pure ou modifiée par la présence de sucs acides, donne les nuances bleues, violettes et roses. C'est encore elle qui, par son mélange en proportions variables avec la xanthinej communique aux fleurs les colorations orangées, écartâtes et rouges. Les différents tons de jaune sont dus à la œanthine ou à la xanthéine isolée (i),

fl) MM. Moret et E. Morren donnent à la matière colorante bleue des fleurs le

n n'eiiite pas de fleurs d'un blanc pur. Le célèbre peintre Redouté Airait fait depuis longtemps cette observation. Les fleurs qui nous paraisvent blanches ont presque toujours une légère teinte Jaune, rose ou bleue. Toutes ces fleurs deviennent d'un beau Jaune loi-squ'on les trempe dans l'ammoniaque; les acides rétablissent leur couleur primitive. On peut en isoler, au moyen de l'étbor, une matière d'un Jaune clair qui devient d'un Jaune éclatant quand on l'humecte avec de l'acide chlorhydrique concentré et qui forme de très-belles laques jaunes avec les oxjdes métalliques. Cotte matière que Marquart nomme résine des fleurs, et Hope xanihogéne, se trouve également dans les parties vertes; elle doit être identique à la xanihine de MM. Fremy et Cloéx.

Dans tous les cas, ces divers principes colorants des fleurs sont trèspeu stables. 11 en est tout autrement pour les organes qui sont soustraits à la lumière, comme les racines, les écorces et les bois. Ici, les couleurs sont toujours sombres et paraissent peu prononcées h la vue, et cependant, quand on a les séparées des principes étrangers qui les masquent, ce sont celles qui présentent généralement le plus d'intensite, de richesse et de solidité.

Il n'y a point, à proprement parler, de matières colorantes noires dans le règne organique ; les matières brunes proviennent de l'altération des matières colorantes jaunes ; on les rencontre principalement dans les écorces, dans les enveloppes de quelques fruits, dans dos sucs laiteux et résineux qui ont absorbé l'oxygène de l'air (cachou, kino, suc d'acacia, opium, résines et gommes-résines, etc.). On peut dire que toutes les nuances offertes par les organes des végétaux no sont que des modifications ou des mélanges des couleurs jaunes, rouges et bleues.

Comment les matières colorantes se trooTent dans le» snbstances orarnniqnes. — Beaucoup d'observations tendent à faire croire que les principes immédiats qui fournissent, en teinture, de si belles couleurs, sont complètement incolores dans les organes vivants, tant qu'ils n'ont pas éprouvé l'influence de l'oxygène de l'air, et que c'est le contact ou la réaction de cet agent qui les convertit en matières colorantes. Cela est surtout très-visible avec les feuilles fraîches des indigotiers {fig, M 48), les racines fraîches de garance {fig, 1 149), qui, ;! l'état de vie, ne sont pas colorées, et qui donnent bientôt, au con-

nom d*anthocyan€ ; cllo a une réaction alcaline; ils la regardent rommo analogae à la teinture de tournesol. — Ils admettent aussi une matièrn colorante rouge distincte, qu'ils appellent érytfirophyl/e; elle a une réaction acide. — (les deux matières colorantes se développeraient dans l'obscurité comme à la lumière; <illes sont indépendantes do la chlorophylle; elles existent sans cllo ou avec elle, mais, en général, elles sont plus abondante:» dans les cellules où la chlorophylle Test moins ou se développe d'une manière incomplète.

GiRAnoiN. — IV. 1*

178 SOIXANTE'QUATRIËHE LEÇON.

tact de l'air, les première! une couleur bleue, les secondes une couleur rouge. Il en est de mCme dea lichens (/{g. 1 150) qui fournisseut VoTseilk et le toumetol du coounerce; iucolores à l'élal viv&nt, ils Tour-

F-f. nu. — OneiJIe dei Cuiriei.

nisseot de magnifiques couleurs rouges ou bleues, lorsqu'aprës les avoir aFrachés de lerre on les place sous la double influence de l'air et des alcalis.

L'inlluence de l'oxygène de l'air sur la coloralioD des organes des végétaux ne saurait Ëlre mise en doute, lorsqu'on voit les plantes qui croissent à l'abri de l'air «!tre faibles et sans couleur, tandis que celles qui végètent sans abri et sans Être exposées & une température trop basse sont vigoureuses et Irès-colorées. Les Teuilles, en sortant des bourgeons, sont d'un vert p&le ; elles se Toncent en couleur, lorsqu'elles sont bien développées dans l'air, puis, è mesure qu'elle! avancent près du terme de leur existence, le vert se dégrade peu à peu, et finit par se cliauger en une couleur fauve ou brune, qu'on connaît som

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le nom de fmUlê mwrie. Chei certains arbres, tels entre antres que le bouleau, le^ poirier, le pommier, l'orme, le Mne, etc., le fenillage, a?ant de tomber, prend, après une ou plusieurs nuits de gelée, une belle couleur Jaune-citron. Cbes d'autres plantes, telles que le sorbier, le cerisier, le groseillier, r6pine-vinette, la phytolaque, etc., les feuilles acquièrent, à l'automne, une couleur rouge aussi vive que celle qui décore les fruits de ces plantes.

Les fleurs présentent dans leur développement les mêmes périodes de coloration et de décoloration. Ainsi, beaucoup éclosent ou blanches OD roses, puis deviennent bleues à l'air; d'autres, également sans couleur tant qu'elles sont en bouton, prennent peu d peu une couleur Jaune à mesure de leur épanouissement, et finissent, en mourant, par •cquéiir une teinte brune. Dans toutes les fleurs, la coloration est toujours plus prompte et plus intense à la circonférence qu'au contre, sur les bords qu'à l'onglet des pétales, c'est-à-dire là où l'action de l'air et de la lumière est plus tranchée. 11 devient donc vraisemblable, conune Ta (bit observer Virej, que l'oxydation des sucs s'opère vers la circonférence des pétales plutôt qu'au centre des fleurs, et que leur couleur Jaune ddt être moins oxygénée que les teintes rouges et bleues, ou de toute antre nuance, qui l'entourent.

La plupart des sucs végétaux, la pulpe récente des pommes de terre et dés betteraves, des artichauts, l'enveloppe verte de la noix, les cosses des féres de marais, la chair des champignons, celle des pommes et des poires, etc., brunissent très-proroptement au contact de l'air.

Les bois de campéche et de Brésil sont à peine colorés en Jaune à l'état vert, et l'un et l'autre rougissent par raclion de l'air. Vous avec tous observé, Messieurs, que les bois de chêne, de buis, d'érable, de noyer, d'acajou, façonnés en meubles, prennent, avec le temps, une teinte de plus en plus foncée.

Les matières Jaunes de la gaude, du quercilron, du mûrier des teinturiers, sont également très- sensibles à l'action de l'air et prennent bientôt une teinte rousse. Les décoctions de ces matières rouges et Jaunes absorbent encore plus rapidement l'oxygène de l'air et se foncent en couleur; et, si le contact est assez prolongé, on voit s'y produire des principes colorants cristallins qu'on ne trouve pas dans ces matières à l'état vivant.

¥ous aves vu précédemment que l'acide pyrogallique, qui est d'une blancheur éclatante tant qu'il est cristallisé, et dont la solution est également sans couleur quand elle est opérée hors du contact de l'air, ne tarde pas à se colorer et à élre converti en une matière colorante noire dès qu'il a le contact de l'air, surtout en présence des alcalis ; et vous saves que dans ce cas il absorbe une grande quantité d'oxygène.

le Jon» - - - - • «,,0 lu solution d'acide gallique produit dans lasei ^f précipités blancs qui se colorent

bienlôty au contact de l'air, en vert, puis en brun rouge par suile de la conversion de l'acide en matières colorantes nouvelles.

Ces faits, que je pourraismultiplier, conduisent donc à admettre, avec Fourcroy, MM. Kublmann, Persoz et d'autres chimistes, comme une loi générale, que c'est l'oxygène de l'air qui est le principal agent de coloration ; que les couleurs, dont sont pourvues certaines parties des plantes et des animaux, sont dues à TefTet de l'oxygène absorbé ou introduit du dehors sur des principes primitivement incolores.

Et ce qui prouve qu'il en est ainsi, c'est qtie toutes les fois qu'on enlève de l'oxygène aux matières colorées de nature organique, en les mettant en présence d'agents réducteurs ou désoxydanls, tels que le gaz hydrogène, l'acide sulfbydrique, les sulfures alcalins, le proloxydc de fer, le zinc, etc., on les rend incolores, au moins momentanément, car, dès que l'action désoxygénante a cessé, elles réabsorbent de l'oxygène dans l'air et reprennent leur couleur primitive. En voici des preuves :

L'indigo bleu ne tarde pas à se décolorer et à se dissoudre dans un bain où l'on a mis, en certaines proportions, de la chaux et de la couperose. C'est ainsi qu'on monte les cuves d'indigo pour les teinturiers et les imprimeui's sur coton. El dès que le liquide jaune de la cuve est agité au contact de l'air, il se trouble et laisse déposer de l'indigo bleu régénéré.

J'agite dans un flacon bouché une infusion de tournesol avec un peu d'hydrogène sulfuré. En quelques minutes, la couleur bleue passe au jaune verdâtre. Je verse alors la liqueur dans un vase à large surface, et bientôt la couleur bleue reparaît. Avec une teinture alcoolique d'orseille, une décoction de cochenille, un bain d'indigo, les mêmes phénomènes se produisent.

Une très-jolie expérience imaginée par Persoz démontre les rôles différents que jouent les divers organes des plantes vivantes par rapport aux matières colorantes, et prouve pertinemment que les racines sont douées d'un pouvoir réducteur ou désoxygénant très-prononcé, tandis que les fleui*8 sont le siège de phénomènes contraire^s ou d'oxydation.

Si. l'on plonge des tiges de balsamine, privées de leurs racines, dans une dissolution de sulfate d'indigo, cette dissolution est absorbée en nature, et les tiges colorées en bleu ne tardent pas à périr. Si l'on plonge la plante, garnie de sa racine, dans la môme liqueur, elle continue à vivre, en absorbant la dissolution, mais dans un état de désoxydation, c'est-à-dire sans se colorer elle-même, et la dissolution bleue se trouve décolorée par la racine. Si l'on expérimente au contact de l'air, on est témoin de deux effets contraires : la surface de la dissolution indigotique, qui reçoit l'influence de l'air, offre l'aspect d'une zone bleue, tandis que l'intérieur de cette dissolution devient incolore ou d'une nuance légèrement verdâtre par l'action réductrice des racines. C'est sous cet état qu'elle pénètre dans les vaisseaux de la

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plante; mais, dès qu'elle arrive dans les pétales, elle reprend sa couleur bleue primitive, parce qu'elle se retrouve en présence de l'air, et toutes les fleurs de la balsamine deviennent bleues.

Cette observation peut se vérifier sur toutes les fleurs en végétation; on y voit toujours l'oxydation de la matière colorante, et la coloration est d'autant plus avancée qu'elle s'éloigne davantage des vaisseaux d'aspiration où a lieu le phénomène de désoxydation.

D'après tout ce qui précède^ nous sommes donc poriés & condnie« Messieurs, que les matières colorantes isolées sont, la plupart, sinon toutes, des résultats de l'axydation de principes immédiats ou peu colorés ou même tout à fait incolores ; que, par conséquent, dans l'intérieur des organes vivant?, il n'y a que des matières colorabies, et que ce n'est que par l'influence de l'oxygène absorbé que celles-ci se changent peu! peu en matières co/oréei.

Prlaelpales auitièrefl colorantes commuoo. — Il a bien fallu, pour s'entendre, donner des noms spéciaux aux diverses matières colorantes qui ont été isolées à l'état de pureté. En général, ces noms ont été tirés des végétaux et des animaux qui les fournissent. Voici rindication des principes les mieux connus, avec leur origine et leur composition.

!• — Mailèros colorantes ronges.

COMPOSITION FfOMS ORIGINE. tLÉMENTAlIlC.

âlizarine Racines de garance, do chay aver . Cs*H*0*.

Purpurine Idem. C**U«Oi*.

Pseudo-purpurine Idem. C**HH)".

Matière orange ou hydrato

de purpurine Idem. C^*H**0".

Anchusine ou acide anchu-

sique Racine d'orcanette C'*H>^0*.

Caroline Racine de carotte CU^^O*.

Rouge de grémil lUcine de gTém'û {LUhospermum

arveme ) »

Brésiiine et bréiûléine . . . . Bois rouges do Brésil, de Liina^

de Sainte-Marthe, etc G'^Ht^O^*.

HématoxyUne et béma- rumnT un

téine Bois de carapôclie C»«H'0«

Santaline Bois de santal rouge. — Suc de

sang-dragon C»0Hi*Oi».

Chica ou Carajnra Feuilles du Bignonia ehica Ci^H)^.

Carthamine ou acide car^ J „, ^ , j o ^

tii.miniia ( Fiours ÛQ caTthamo ou de Safra-

P^Sami^ë:;:::.::::! «<"- cn-o...

Acide rbéadinique ), . ,. . *

Acide erratique j Fleurs de coqueUcot

Erythrophylie Matière rouge des feuilles et des

fleurs >*

Hypéricine Fleurs et fruiu des millepertuis

{Uyperiiwn) »

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