VERTS A BASE DE CHROME

Le sesquioxyde de chrome

qui renferme deux fois plus de chrome, pour la même quantité d'oxygène, que l'acide chromique, peut présenter diverses nuances suivant le mode employé pour le préparer, mais elles se rattachent toutes au vert. Cette couleur se communique à la plupart des composés formés par cet oxyde (hydrates et sels) et acquiert dans quelques-uns un éclat tout particulier et une beauté remarquable qui les rendent éminemment aptes à servir comme couleurs d'impression sur papier ou tissus.

Sesquioxyde anhydre. — Il est insoluble dans les alcalis et les acides; cependant l'acide sulfurique concentré et chaud l'attaque peu à peu. Pour le dissoudre convenablement, on doit le fondre avec du salpêtre ou le chauffer au contact de

l'air et en présence des bases alcalines ou alcalino-terreuses (potasse, soude, chaux). Dans ces conditions il se fonne un chromate soluble. Fondu avec du borax ou &u sel de phosphore, il donne des perles vertes dans les deux flammes.

Le sesquioxyde de chrome est infusible, indécomposable par la chaleur et irréductible par Thydrogène. Par l'action simultanée du charbon et du chlore, à une température élevée, il se convertit en sesquichlorure anhydre, cristallisé en belles paillettes nacrées d'un violet clair ou de couleur fleur de pêcher.

On le prépare : 1"* Par la décomposition sèche du chromate mercureux. Il se dégage du mercure et de l'oxygène, et il reste une poudre d'un assez beau vert ; c'est le procédé qui fournit le meilleur résultat comme couleur.

2° En chauffant un mélange de 3 parties de chromate neutre de potassium et de 2 parties de sel ammoniac. On ajoute un peu d'eau au mélange, on évapore à sec, puis on calcine ; le chromate d'ammonium, formé par double décomposition, se détruit par la chaleur et il reste de l'oxyde de chrome d'un vert assez terne, que l'on débarrasse par lavage du chlorure de potassium.

3° On calcine un mélange de bichromate et de soufre. Il reste du sesquioxyde de chrome et du sulfate de potassium soluble.

4° Lorsqu'on fait passer des vapeurs d'acide chlorochromique à travers un tube en porcelaine rougi, les parois du tube se couvrent de petits cristaux brillants, presque noirs, durs et rayant le quartz, qui représentent l'oxyde anhydre cristalhsé, isomorphe avec le corindon ou sesquioxyde d'aluminium.

L'oxyde anhydre, même le plus beau, n'est guère employé comme couleur, il laisse trop à désirer sous le rapport de la beauté et de l'éclat.

Hydrates de chrome. — L'histoire chimique des hydrates de chrome n'est pas encore établie d'une manière cer-

taine et réclame de nouvelles recherches. Quoi qu'il en soit, on peut dès à présent en distinguer plusieurs espèces bien caractérisées, savoir ;

1"* L'hydrate vert de M. Pannetier, formé dans des circonstances toutes spéciales.

2* Les hydrates obtenus par double décomposition entre un sel de chrome et un hydrate d'oxyde alcalin ou alcalinoterreux.

Vert de chrome {i). Synonymes (vert Pannetier, vert Guignât, vertémeraude). — Les circonstances de sa génération qui exige l'intervention d'une température élevée, ne permettent pas de l'employer autrement que comme couleur insoluble,analogue àl'outre-mer. C'est unedes couleurs plastiques les plus estimées du fabricant de toiles peintes, à cause de la beauté et de l'éclat de sa nuance vert émeraude. Sa solidité est à toute épreuve ; tandis que les verts d'application sont généralement mauvais teint. Le vert Guignet résiste non-seulement à l'action delà lumière, de l'air sec ou humide, mais encore au savonnage et à des réactife qui détruiraient le tissu. C'est un vert lumière, c'est-à-dire que la lumière artificielle, loin de l'altérer, rehausse au contraire sa teinte; et cela se conçoit puisqu'il appartient à la nuance caractérisée par M. Chevreul sous le nom de vert bleu.

Ce produit est connu depuis plus de vingt-cinq ans. Il avait été obtenu pour la première fois par M. Pannetier. M. Binet, son aide de laboratoire, le fabriquait à Paris en quantités relativement très-restreintes, pour les besoins de la coloration des fleurs artificielles. Le procédé de M. Pannetier, resté rigoureusement secret, a été retrouvé récemment par deux chiinistes, MM. Guignet et Salvétat, qui publièrent presqu'en même temps leurs résultats et la véritable consti-

(1) Hofmann, Rapport du jury international, 74. — Salvétat, Répertoire de chimie appliquée, 1, 1G8. — Guignet, Bulletins de la Société chimique de Pâtis, 25 janvier 1859, p. 9. — Scheurer-Kestner, Bulletin de la Société industrielle de Mulhouse^ t. XXXIV, p. 546.

tution de ce produit. Cependant la priorité appartient à M. Guignet. Il a fait garantir son invention par un brevet.

La fabrication industrielle du vert nouveau fut confiée à rimportante usine de produits chimiques de M. C. Kestner, de Thann. L'habile directeur de cet établissement, M. Scheurer-Kestner, parvint à écarter les difficultés pratiques qui gênaient l'opération faite en grand, et, grâce à son * concours, le vert de chrome ne tarda pas à prendre place parmi les couleurs les plus souvent employées dans la décoration des tissus, des papiers peints et même dans la peinture des bâtiments.

Nous avons déjà vu comment il se fixe sur toiles peintes, par l'intermédiaire de l'albumine (1).

Propriétés. — Chauffé dans un tube de verre, à la flamme de la lampe à alcool, il dégage de l'eau, même quand on Ta desséché complètement dans un bain d'huile à 200"*. Il se convertit d'abord, comme les autres hydrates de chrome, en bioxyde (Cr^O*) brun noirâtre ; mais au rouge vif, celui-ci dégage de l'oxygène et se transforme en sesquioxyde anhydre.

Les acides chlorhydrique et sulfurique bouillants l'attaquent lentement. L'acide oxalique le transforme, à l'aide d'une ébullition prolongée, en oxalate de chrome ordinaire. La potasse en fusion ne l'attaque pas au-^iessous du rouge. Avec le nitre fondu, il se convertit rapidement en chromate.

En résumé le vert de chrome se distingue des autres hydrates, par sa couleur, sa difficile solubilité dans les acides et aussi, comme nous le verrons, par une composition spéciale.

Préparation. — Pour le fabriquer, on fait un mélange de 1 partie de bichromate de potassium et de 3 parties d'acide borique cristallisé, avec la quantité d'eau nécessaire pour former une bouillie épaisse, et on chauffe progressivement jus-

(1) Voir couleurs fixées à ralbumine.

qu'au rouge sombre, dans des fours d'une forme particulière. A cette température, il se dégage de l'oxygène, la masse se boursoufle et prend une teinte d'un vert foncé. Il faut avoir soin de ne pas dépasser le degré de chaleur convenable, car il se formerait de l'oxyde anhydre. En épuisant par l'eau bouillante le produit ainsi préparé, on obtient un résidu insoluble, d'un beau vert émeraude, qui doit encore être parfaitement broyé à l'eau, pour prendre les qualités requises pour l'impression au rouleau.

L'opération en grand se fait dans un four à réverbère constamment maintenu au rouge sombre. La masse brute avant le lessivage doit être spongieuse et boursouflée.

D'après MM. Guignet et Salvétat, le résidu du lavage à l'eau est un hydrate de sesquioxyde de chrome, perdant 18,5 p. 400 de son poids d'eau, lorsqu'on le chauffe à 200° ; ce qui conduit à la formule

Pendant la calcination il se formerait du borate double de chrome et de potassium ou un mélange de borate de chrome etde borate de potassium, avec dégagement d'oxygène et d'eau ; sous l'influenccî de l'eau, le borate de chrome se décomposerait, en s'hydratant , en acide borique et vertdechrôme (hydrate spécial de sesquioxyde de chrome). Cette décomposition aqueuse est accompagnée d'une élévation considérable de température, résultat de l'hydratation des parties constitutives du sel double.

Théoriquement on doit retrouver dans les eaux de lavage du vert, après concentration et précipitation par l'acide chlorhydrique, la totalité de l'acide borique employé.

Dans l'opération industrielle, la perte peut s'élever à 30 p. 100 ; elle est due à la facilité bien connue avec laquelle ce corps est mécaniquement entraîné par la vapeur d'eau ; de plus les verts les mieuxlavés retiennent toujours del'acideborique.

Chose assez remarquable, lorsqu'on croit avoir épuisé Taction de Teau, et qu'on abandonne la poudre à elle-même, il se sépare spontanément une nouvelle quantité d'acide borique, qu'un nouveau lavage pourra éliminer (M. Scheurer- Kestner). La marque FNP contient 1/2 p. 100 d'acide borique, mais certains 'verts peuvent en renfermer 8 à 10 p.

L'acide borique libre, que peut contenir la couleur, a l'inconvénient de rendre filants les épaississants employés dans l'impression.

M. Schipton, qui a constamment trouvé de l'acide borique dans les échantillons de vert Guignet, envisage ce produit' comme du borate de chrome hydraté. Cette manière de voir est erronée, d'après les dernières expériences de M. Scheurer- Kestner. Cet habile chimiste est en effet parvenu à obtenir un vert de chrome parfaitement exempt d'acide borique. A cet effet, il traite le vert lavé par de l'acide sulfurique, pour décomposer le borate de potassium, puis il fait bouillir pendant plusieurs heures avec de la soude caustique. L'emploi des lessives caustiques avait déjà été proposé dans ce but par M. Guignet.

Le produit ainsi purifié offre une nuance un peu plus foncée, sans doute à cause de la disparition des substances blanches qui s'y trouvaient. Il a donné à l'analyse

Oxyde de chrome anhydre 84,3

Eau 15,4

Ce qui conduit à la formule :

M. Scheurer-Kestner est récemment arrivé à produire le vert de chrome en combinant l'hydrate de chrome avec l'acide borique en solution, et en chauffant le borate formé à

t7 6 TRAITÉ DES MATIÈRES COLORANTES.

une température convenable, puis ^ le décomposant par Teau. Cette expérience intéressante prouve que le borate double de chrome et de potassium, dont M. Salvétat suppose l'existence, n'est pas nécessaire dans la formation de cette couleur.

Falsifications^ mélanges et essais. — Le vert de chrome se distingue de toutes les autres couleurs analogues qui ne contiennent pas ce métal :

1° Par sa teinte spéciale qui résiste à la lumière artificielle ;

2° Parla manière dont il se comporte lorsqu'on le chauffe, dans un tube; il dégage de l'eau et devient brun noirâtre, puis vert foncé quand on le calcine au rouge;

3* Par sa résistance à l'action des alcalis et des acides minéraux concentrés et froids ;

4° Enfin par la présence du chrome qu'il est facile de mettre en évidence, en fondant quelque peu de la substance avec du salpêtre dans un creuset en porcelaine. La masse, reprise par l'eau, donne un liquide jaune qui précipite en jaune par l'acétate de plomb en présence d'un excès d'acide acétique.

L'oxyde de chrome anhydre et les autres hydrates, qui donneraient la même réaction, ne sont pas comparables, quant à la teinte, au vert Guignet.

Sur tissu on distingue le vert de chrome à la simple inspection, et, au besoin en incinérant un échantillon et en déterminant la nature de la cendre.

Dans le commerce le vert de chrome fabriqué en France par une seule maison (Ch. Kestner de Thann) et livré directement aux industriels, n'est pas sujet à être falsifié. M. Schipton à signalé des échantillons venus d'Allemagne, mélangés avec plus ou moins de chromate de baryum (jusqu'à 28 p. 100).

Le vert de chrome n'étant pas comme l'outremer un produit à composition variable, il suffira de comparer sa teinte

à celle d'un échantilloii-type pour s'assurer de sa valeur. La finesse de la poudre, *qui est une qualité indispensable pour l'impression au rouleau, s'apprécie par les mêmes moyens que pour l'outremer.

L'essai le plus convenable et qui donnera les résultats les plus concluants consiste à faire une couleur et à l'imprimer. » On prend 250 grammes vert Guignet en pâte et 1 litre d'eau d'albumine d'oeufs. Après l'impression on sèche, on vaporise et on lave. En comparant les résultats avec ceux fournis par un produit-type, le fabricant sera suffisamment renseigné sur la valeur de la substance qu'il emploie.