LA PHOSPHORESCENCE

On voit quelquefois, exposées chez les opticiens, des fleurs artificielles préparées d’une façon spéciale, et qui ont la propriété d’être phosphorescentes dans l’obscurité, lorsqu’elles ont été exposées à l’action d’un rayon de lumière, solaire, électrique ou de magnésium incandescent. Ces objets de chimie amusante se rattachent à des phénomènes très intéressants, à des expériences très curieuses, aujourd’hui peu connues ; nous voulons y appeler l’attention du lecteur.

La faculté que possèdent certains corps d’émettre de la lumière, quand on les place dans certaines conditions, est beaucoup plus générale qu’on ne le croit communément. M. Edmond Becquerel, à qui l’on doit un remarquable travail sur ce sujet, divise les phénomènes de phosphorescence en cinq classes distinctes :

Phosphorescence par élévation de température. — Parmi les substances qui présentent ce phénomène à un haut degré, on peut citer certains diamants, les variétés colorées de fluorure de calcium, certains minéraux à base de chaux, et les sulfures connus sous le nom de phosphores artificiels, quand ils ont été préalablement exposés à l’action delà lumière.

2° Phosphorescence par action mécanique. — Elle s’observe quand on frotte certains corps les uns contre les autres ou avec un corps dur. Lorsque l’on frotte deux cristaux de quartz dans l’obscurité, on aperçoit des étincelles de couleur rouge : quand on broie de la craie ou du sucre, il y a également émission de lumière, etc.

Tissandieu. — Récréations, 4® édition.

3° Phosphorescence par V électricité . — Elle se manifeste par les lueurs qui accompagnent le dégagement de rélectricité par influence, et lorsque les gaz et les vapeurs raréfiées transmettent des décharges électriques.

4° Phosphorescence spontanée, — Elle s’observe, comme personne ne l’ignore, chez un certain nombre d’animaux vivants (vers luisants, cucujos, noctiluques, etc.); des effets de phosphorescence se produisent aussi avec des subtances organiques, animales ou végétales, avant que la putréfaction ait lieu ; ils se manifestent enfin lors de la floraison de certaines plantes, etc.

5'" Phosphorescence par insolation ou par r action de la lumière.

— « Elle consiste, dit M. Edmond Becquerel, en ce que, si l’on expose pendant quelques instants à l’action delà lumière solaire ou diffuse, ou à celle des rayons émanés d’une source lumineuse de quelque intensité, certaines substances minérales ou organiques, ces matières deviennent immédiatement lumineuses par elles-mêmes, et brillent alors dans fobscurité avec une lueur dont la couleur et la vivacité dépendent de leur nature et de leur état physique; la lueur qu’elles émettent ainsi diminue graduellement d’intensité pendant un temps qui varie de quelques secondes jusqu’à plusieurs heures. Quand on expose de nouveau ces substances à l’action du rayonnement, le même effet se reproduit. L’intensité de la lumière émise après l’insolation est toujours beaucoup moindre que celle de la lumière incidente. Ces phénomènes paraissent avoir été observés d’abord avec des pierres précieuses, puis, en 1604, avec la pierre de Bologne calcinée (phosphore qui ale plus occupé les physiciens), ensuite avec un diamant, par Boyle, en 1663; en 1675, avec le phosphore de Baudoin (résidu de la calcination du nitrate de chaux), et plus tard à l’aide d’autres substances que nous allons citer.

« Les corps qui sont les plus impressionnables à l’action du rayonnement sont les sulfures de calcium et de baryum (phosphores de Canton et de Bologne), le sulfure de strontium, certains diamants et la variété de fluorure de calcium qui a reçu le nom de chlorophane. »

LA CHIMIE SANS LABORATOIRE

Le sulfure de calcium phosphorescent (phosphore de Canton) se prépare en calcinant dans un creuset de terre un mélange de fleur de soufre et de carbonate de chaux. Mais la préparation ne réussit qu’avec du carbonate de chaux d’une nature particulière. Celui qui provient de la calcination de coquilles d’huîtres donne de très bons résultats. On mélange trois parties de la substance ainsi obtenue, avec une partie de fleur de soufre, et on les chauffe au rouge dans un creuset, à l’abri du contact de l’air. Le phosphore de Canton, que l’on obtient ainsi, donne, dans l’obscurité, une lumière jaune après son insolation. Les coquilles d’huîtres calcaires ne sont pas toujours pures, et le résultat obtenu est quelquefois peu satisfaisant ; il est préférable d’agir avec des corps dont la composition soit bien déterminée. « Quand on veut préparer un sulfure phosphorescent avec de la chaux ou du carbonate de chaux, dit M. E. Becquerel, les proportions les plus convenables sont celles dans lesquelles sur 100 parties de matière, on emploie 80 p. 100 de fleur de soufre dans le premier cas, et 48 p. 100 dans le second cas, c’est-à-dire lorsqu’on emploie les quantités de soufre qui seraient nécessaires pour être brûlées par l’oxygène de la chaux ou du carbonate, et pour produire un hionosulfure h »

Il faut avoir égard, dans la préparation, à l’élévation de la température ainsi qu’à sa durée. En opérant, en effet, avec de la chaux provenant de l’aragonite fibreuse, et portant le creuset à une température inférieure à 500 degrés, pendant un temps suffisant pour que la réaction entre le soufre et la chaux ayant lieu, le soufre en excès soit éliminé, on a une masse faiblement lumineuse, avec une teinte bleuâtre ; si cette masse est portée à une température de 800 à 900 degrés et ne dépasse pas la fusion de l’argent ou de l’or, et cela pendant vingt-cinq ou trente minutes, alors la masse offre par phosphorescence une teinte lumineuse très vive.

Le sulfure de calcium jouit de propriétés phosphorescentes

* Ces substances doivent être très finement pulvérisées et intimement mélangées.

différentes suivant la nature du sel qui a servi à produire le carbonate de chaux employé. Si Ton transforme du marbre blanc en nitrate de chaux, en le dissolvant dans de l’eau additionnée d’acide nitrique, si l’on précipite le sel par le carbonate d’ammoniaque, et que l’on emploie le carbonate de chaux ainsi

Fig. 152. — Fleur artificielle enduite d’une peudre phosphorescente, exposée à la lumière du magnésium. (Page 214.)

obtenu à la préparation du sulfure de calcium, on a un produit qui donne une phosphorescence de couleur violet-rose. Si le carbonate de chaux dont on se sert provient de chlorure de calcium précipité par le carbonate d’ammoniaque, la phosphorescence est jaune.

En traitant par le soufre le carbonate de chaux préparé avec

LA CHIMIE SANS LABORATOIRE

de l’eau de chaux traversée par un courant d’acide carbonique, on a un sulfure dont la lumière émise par phosphorescence, est encore d’un violet très pur. Le carbonate de chaux obtenu en précipitant le chlorure de calcium cristallisé du commerce, par différents carbonates alcalins, donne aussi de bons résultats.

Fig. 153. — La même fleur phosphorescente, émettaut de la lumière dans l’obscurité. (Page 214.)

Les sulfures de strontium lumineux peuvent être obtenus, comme ceux de calcium, par l’action du soufre sur la strontiane ou le carbonate de cette base, par la réduction du sulfate de strontiane avec du charbon. Les nuances vertes et bleues sont les plus fréquentes.

Les sulfures de Laryum présentent aussi des phénomènes de

phosphorescence très remarqiiahles. Cependant, pour obtenir des masses bien inminenses, il faut en général une température plus élevée et plus soutenue que pour les autres composés. Tel est FetTet produit quand on réduit du sulfate de barvte naturel par le charbon, c’est-à-dire lors de la réaction qui donne lieu au phosphore anciennement connu sous le nom de phosphore de Bologne. Les préparations obtenues avec la baryte ont une phosphorescence variant du rouge orangé au vert.

La préparation des substances dont nous venons de donner rénumération, permet d’expliquer facilement le mode de confection des fleurs lumineuses que nous signalions au commencement de cette notice. On prend des fleurs artificielles, on les enduit d’une colle liquide, de gomme en dissolution dans l’eau, par exemple; on les saupoudre du sulfure phosphorescent, et on les fait sécher. La matière pulvérulente y adhère solidement. Il suffît d’exposer la fleur ainsi préparée à la lumière solaire ou de l’éclairer par les rayons émanant d’un fil de magnésium en combustion (fig. 15!2), elle devient aussitôt phosphorescente. Si on la transporte dans une chambre obscure (fig. 153), elle brille d’un vif éclat, et dégage des rayons colorés d’un effet charmant. On se sert des sulfures phosphorescents pour tracer des dessins ou des noms sur une surface de papier, etc., on concevra que ces expériences peuvent varier facilement au gré de l’expérimentateur. Ces substances ne sont-elles pas susceptibles d’être employées à des usages plus sérieux, y a-t-il lieu d’espérer qu’elles se classeront parmi les produits utiles? La réponse est affirmative. On obtient avec les matières phosphorescentes artificielles des cadrans lumineux pour les horloges placées dans l’obscurité ; il ne serait pas impossible de s’en servir pour faire des enseignes de boutiques ou des numéros de maisons, qui luiraient pendant la nuit.