DE L’ESSAI DES MATIÈRES COLORANTES ET DES TISSUS COLORÉS

Les chapitres précédents ont été consacrés à l’étude des propriétés des différentes matières colorantes ne dérivant pas du goudron de houille. Nous allons maintenant passer en revue les différentes méthodes permettant de déterminer la nature des principes colorants fixés sur les tissus ; nous reviendrons en même temps sur les moyen de déterminer certaines fraudes et nous donnerons les principaux procédés servant à établir la valeur comparative de différents échantillons de matières colo- t rantes.

Des trois points que nous venons d’énumérer, le dernier est le moins complexe et c’est par lui que nous commencerons. Nous devons dire d’abord qu’il est souvent impossible et presque toujours très-difficile d’isoler les matières colorantes dans un état de pureté suffisante, ou sous forme de combinaison assez stable pour que l’on puisse les peser directement. Il faut donc, dans presque tous les cas, avoir recours à une comparaison de l’échantillon à essayer avec un échantillon type de valeur et de qualité connues.

Le plus souvent, la méthode la plus simple d’effectuer cette comparaison consiste à se servir du colorimètre , appareil dans lequel on compare la teinte des solutions des deux échantillons. On prend un poids connu de la matière colorante à essayer, on l’épuise par l’eau, l’alcool, quelquefois par une solution d’alun, ou enfin par tout dissolvant convenable ; on opère de même avec la matière colorante type, on amène les solutions au même volume et on les compare à l’aide de l’appareil.

Ce dernier a reçu différentes formes. La première en date est celle que lui a donnée Houton-Labillardière. Ce colorimètre est très-simple. Il se compose de deux tubes de verre, d’environ 12 millimètres de diamètre et 0m35 de long, fermés à leur partie inférieure et placés à côté l’un de l’autre sur un support vertical. Ces tubes sont gradués, soit sur toute leur longueur, soit seulement à leur partie supérieure. On commence par remplir ces tubes jusqu’à moitié, l’un avec la solution à essayer, l’autre avec la solution type. On voit quelle est la plus foncée de ces deux solutions et on l’étend d’eau, d’alcool, ou de tout autre liquide, suivant le cas, jusqu’à ce qu’on soit arrivé à l’égalité de teinte. A ce moment les valeurs des deux échantillons seront directement proportionnelles aux volumes occupés dans les tubes par les deux solutions. Si, par exemple, on a pris d’abord 50 divisions de chaque solution et qu’il ait fallu ajouter à la solution type 10 divisions d’eau, les valeurs des deux échantillons seront entre elles comme 60 ; ; 50 ou, si on prend pour 100 la valeur de l’échantillon type comme 100 ; ; 83,33, c’est-à-dire que l’échantillon à essayer ne contient en matière colorante que 83,33 % de ce qu’en contient l’échantillon type. Cet appareil peut être remplacé par deux burettes de même diamètre.

Le premier perfectionnement apporté à cet instrument a consisté à placer les tubes dans une boîte longue, fig. 12, formant, pour ainsi dire, chambre obscure. À l’une de ses extrémités, la paroi supérieure de cette boite est percée de deux trous à peu près de même diamètre que les tubes et dans lesquels on place ces derniers; en face de chacun de ces tubes, la paroi latérale est percée d’une fente verticale ayant aussi

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la même largeur que les tubes ; enfin à l’autre extrémité de la boîte est un dernier trou, auquel peut s’appliquer l’œil de l’observateur. Si alors les fentes verticales sont tournées vers le jour et qu’on ait préalablement placé dans l’appareil les tubes avec leurs solutions, on peut distinguer avec beaucoup de précision la différence de teinte.

M. Collardeau a construit un colorimètre sur un principe un peu différent; au lieu de diluer la solution la plus colorée, il • augmente l’épaisseur sous laquelle on regarde le liquide le moins coloré, et cela, comme précédemment, jusqu’à ce que l’égalité de teinte soit obtenue. Les valeurs des échantillons sontalors en raison inverse des épaisseurs sous lesquelles on regarde les solutions.

L’appareil se compose de deux tubes T, T', fig. 13, fixés horizontalement sur un support et pouvant s’allonger comme ceux d’une lunette. Ces tubes sont imperméables et fermés a leurs extrémités par îles disques de verre a; la partie qui glisse est munie d’une graduation permettant de lire la longueur de la colonne. Le tube qui s’allonge est maintenu constament rempli à l’aide d’un petit tube qui le fait communiquer constamment avec un réservoir plein de solution.

M. A. Müller a proposé un instrument basé sur la reconstitution de la lumière blanche, lorsqu’on fait passer les rayons lumineux d’abord à travers une solution colorée, puis à travers un verre de la couleur complementaire à celle de la solution. Le rapport entre les longueurs de colonne nécessaires pour produire la lumière blanche permet de comparer la valeui des échantillons.

MM. Dubosc et Mène ont construit un appareil composé de deux tubes métalliques parallèles, fermés inférieurement par des disques de verre et dans lesquels on verse les liquides. Audessous de ces tubes est placé un miroir semblable à celui du microscope. A la partie supérieure des tubes sont des prismes disposés de telle sorte que la lumière qui a traversé les deux tubes vienne éclairer deux demi-disques contigus. Ces deux demi-disques ne présentent l’égalité de teinte qu’au moment où, par suite de la dilution suffisante de l’une des deux solutions,

Fig. 14.

elles présentent exactement la même teinte. Un appareil basé sur le même principe, et dù àM. R. P. Wilson, sert aujourd’hui à déterminer la valeur du pétrole. Dans ce cas la coloration type est produite par un verre coloré, mais il suffirait d’une légère modification pour faire de cet instrument un bon colorimètre. L’appareil .de M. Wilson est représenté par la fig. 14; a , a, a, est l'un des deux tubes fixés côte à côte sur le

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couvercle à charnière de la boîte de l’instrument. Ces tubes sont remplis des deux liquides dont on veut comparer les teintes; g est un miroir destiné à réfléchir la lumière et à lui faire traverser les tubes, à la partie supérieure desquels elle est reçue sur des prismes de verre. Ces prismes sont disposés de telle sorte qu’en regardant par l’oculaire h, on aperçoit un champ circulaire divisé en deux par un diamètre vertical. L’une des moitiés de ce champ est éclairée par la lumière qui a traversé l’un des deux tubes, l’autre moitié par la lumière venant de l’autre tube. De cette façon, on peut comparer aisément l’intensité lumineuse des deux demi-disques La pièce e, f, est un bras muni d’une vis d’arrêt, et permettant de donner aux tubes l’inclinaison convenable. Enfin en i on peut placer, comme termes de comparaison, des lames de verre coloré s’adoptant à l’extrémité de l’un des tubes. Ce dernier doit alors être rempli d’eau distillée.

A la colorimétrie se rattache directement la distinction des matières colorantes par le spectroscope; mais on conçoit que ce procédé ne peut donner que des indications qualitatives. Il n’est pas douteux que dans un laps de temps assez court cet instrument ne rende de grands services pour la recherche de faibles proportions de matière colorante. Nous avons déjà eu occasion, en traitant de la garance, de faire remarquer les notables différences signalées par M. Stokes entre le spectre d’absorption de l’alizarine et celui de la purpurine. Cet observateur a étudié également le spectre de l’hématosine ; la matière colorante du sang et les remarquables résultats qu’il a obtenus ont engagé M. H. C. Sorby à imaginer un appareil permettant d’étudier spectroscopiqueinent les matières colorantes. Cette méthode a déjà été employée avec succès pour déterminer l’âge des vins et aussi pour découvrir certaines adultérations, mais comme les spectres de la plupart des matières colorantes du commerce sont encore inconnus, la méthode générale proposée par M. Sorby n’a pu encore être réellement mise en pratique.

Un second procédé pour déterminer la valeur relative de deux échantillons de matière colorante consiste à les traiter par un agent oxydant. Nous avons déjà décrit quelques méthodes de ce genre, applicables à des cas particuliers, mais il faut se rappeler qu’elles sont d’autant plus sujettes à caution que l’agent oxydant employé se réduit plus facilement sous l’influence des matières organiques en général; il en résulte que, même dans les circonstances les plus favorables, les résultats obtenus doivent être contrôlés par un autre procédé. L’indigo en fournit d’ailleurs un exemple frappant. Si on essaie parle procédé d’oxydation un échantillon d’indigo, donnant au teinturier seulement 60 % de matière colorante utilisable, le résultat obtenu indiquera de 70 à 80 % d’indigotine, parce que l’indigo contient des matières étrangères susceptibles d’être oxydées en même temps que l’indigotine. Les agents oxydants qui ont été proposés sont le permanganate de potasse, le chlorure de chaux, l’acide chromique, le bichromate de potasse et le ferricyanure de potassium.

Le troisième et aussi le meilleur mode de comparaison des matières colorantes consiste à comparer leurs pouvoirs tinctoriaux, en répétant sur une petite échelle les opérations mêmes de la teinture. L’apparpil qui convient le mieux pour cela a déjà été décrit à la fin du 3e chapitre (p. 106). La température et la durée de l’opération varient suivant la matière colorante employée, on les trouvera indiquées aux différents chapitres de cet ouvrage, et, dans le cas où elles ne le seraient pas, on pourra les déduire des propriétés de chaque corps. Dans tous les cas cependant, les expériences sur les échantillons à comparer ensemble doivent être faites en même temps et parfaitement dans les mêmes conditions ; il faut avoir soin de ne pas employer une trop grande quantité de matière colorante, car le but à atteindre n’est pas de produire des teintes brillantes, mais de comparer les quantités de principe colorant que contiennent les différentes matières; et l’on ne peut y arriver qu’en employant moins de matière colorante qu’il n’en faut pour atteindre le maximum de coloration.

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Les principales substances minérales que l’on ajoute frauduleusement aux matières tinctoriales sont pour les matières colorantes rouges, le sable et l’argile; pour les substances jaunes, la brique pilée; pour les matières tannantes, l’ocre jaune ; pour l’indigo, la craie, le blanc de plomb, et même la laque alunée de campêche; pour la cochenille enfin, la tôle et le blanc de plomb. La présence de tous ces corps peut être aisément décelée par la calcination et se trouve indiquée par la quantité de cendres obtenue. L’amidon est aussi très-fréquemment ajouté aux matières tinctoriales. On le découvre en traitant le produit par l’alcool étendu, puis par l’eau froide, ce qui dans la plupart des cas, élimine le principe colorant; on traite ensuite le résidu par l’eau bouillante ; l’amidon se dissout et peut être reconnu à la coloration bleue qu’il donne avec l’iode. Les falsificateurs ajoutent encore souvent à un bois ou à une écorce, des produits de même nature mais déjà épuisés. Cette fraude ne peut pas toujours être mise en évidence, mais le faible pouvoir tinctorial du produit fait toujours connaître dans ce cas son peu de valeur. Les fraudes dont certaines matières colorantes sont particulièrement l’objet ayant été déjà indiquées, il est inutile d’y revenir ici.

Les réactions que présentent les matières colorantes fixées sur les tissus sont très-variées et très-susceptibles de se modifier suivant la nature du tissu. Cependant les tables données en appendice à la fin do cet ouvrage et empruntées au Manuel d'essais chimiques de Bolley suffisent à guider l’analyste dans la recherche de la nature des couleurs et souvent aussi de la façon dont elles ont été fixées sur le tissu; sauf dans le cas de quelques couleurs d’aniline que l’on fixe sur le coton et la toile au moyen d’albumine ou de sumac, on peut reconnaître la nature du mordant en incinérant un fragment du tissu et examinant la cendre. La présence de l’albumine peut être reconnue par les vapeurs ammoniacales et l’odeur particulière que dégagent pendant leur combustion les corps azotés; d’autre part le sumac est décelé par la coloration noire que prend le tissu au

contact d’un, sel de peroxyde de fer. Les couleurs tirées du goudron sont aussi fixées dans les genres vapeur à l’aide d’arséniate d’alumine, de la façon suivante : On foularde d’abord le tissu dans une solution d’acétate d’alumine et on imprime avec une solution convenablement épaissie d’acide arsénique, de glycérine et de matière colorante, puis on vaporise. Dans le cas où ce procédé a été employé, on retrouve l’alumine dans le cendre, mais pour déceler l’arsenic, il faut chauffer un morceau du tissu, dans un tube étroit, de façon seulement à le cliarbonner; on enlève avec du papier à filtre l’eau qui s’est déposée sur les parois du tube, puis on chauffe au rouge sombre la masse charbonneuse; l’acide arsénique se trouve réduit et un anneau d’arsenic métallique se forme sur la portion froide du tube.