Les pigments minéraux : Les pigments sont des composés chimiques qui absorbent certaines longueurs d’onde de la lumière visible et diffusent les autres. Cette propriété les fait apparaître "colorés" . La galène Princesse de la famille d’Akhenaton, Nouvel Empire, vers 1500 avant J.-C.) (Musée du Louvre) La galène PbS, le minerai de plomb le plus fréquent dans la nature, a été utilisée dès l’Egypte ancienne comme poudre de maquillage et l’est encore actuellement dans certains pays. Le minerai brut est de couleur gris-noir par absorption de toute la lumière visible. Son apparence et sa couleur peuvent être facilement transformées : par broyage réflexion rayon incident rayon réfléchi diffusion rayon incident rayons diffusés par chauffage en présence d’air apparition d’irisations colorées : formation d’une couche oxydée responsable des couleurs interférentielles, jaune ou bleue suivant son épaisseur réflexion (effet miroir sur les cristaux) et diffusion de la lumière (poudre mate) par chauffage à haute température La galène se transforme en oxyde de plomb PbO jaune Les oxydes de fer Falaise d’ocres de Roussillon Les oxydes de fer (ocres) ont été les premiers pigments minéraux utilisés par l’homme, pour décorer les parois des grottes. La couleur des ocres est liée à un arrangement particulier des atomes de fer et d’oxygène. Ours peint il y a environ 30 000 ans (grotte Chauvet) Le chauffage permet de passer de la goethite jaune FeO(OH) à l’hématite rouge Fe2O3, par déshydratation et changement de structure cristalline. Par traitement thermique et mélange, on obtient toute une palette de couleurs.

des grottes préhistoriques au métro … Très tôt, l’homme a cherché à utiliser les pigments naturels puis à reproduire artificiellement ces matières colorées. Le bleu Maya Peinture murale (site de Cacaxtla, Mexique) Au 8ième siècle, les Mayas savaient fabriquer un pigment bleu à partir d’une argile et d’un colorant organique : l’indigo, responsable de sa couleur. Ce pigment présente une résistance exceptionnelle au temps, qui reste encore à expliquer. Recette pour fabriquer du bleu Maya : Prendre une poignée de feuilles d’indigotier sèches Les faire macérer dans l’eau avec de l’argile broyée pendant plusieurs jours jusqu’à l’obtention d’un liquide jaune-vert Filtrer le mélange puis le chauffer vers 100°C pendant 2 heures Le chauffage permet de faire entrer la molécule d’indigo dans la structure argileuse et de "teindre" ainsi l’argile. En faisant varier la concentration en indigo, on peut obtenir différentes teintes de bleu. Les pigments modernes Les pigments modernes sont souvent préparés à partir de minéraux, trouvés dans la nature. Le dioxyde de titane TiO2 pur, le pigment blanc le plus courant aujourd’hui, est préparé par réactions chimiques à partir des minéraux ilménite FeTiO3 et rutile TiO2. Il est utilisé dans les peintures blanches et, surtout, pour donner de l’opacité aux peintures et aux plastiques. Tableau éclairé sous lumière blanche D’autres pigments blancs (ou très faiblement colorés) ont la propriété d’absorber certaines longueurs d’onde visibles ou non (ultraviolet) et de réémettre une lumière visible. Ce sont les pigments luminescents (fluorescents ou phosphorescents). Ils sont synthétisés à partir du minéral blende ZnS, dans lesquels une impureté est introduite pour faire apparaître la luminescence. Certains minéraux comme la fluorine présentent naturellement cette propriété. [1-10] Tableau éclairé sous lampe UV Applications du phénomène de phosphorescence dans la vie courante Les pigments luminescents sont utilisés pour les jouets et, surtout, dans le domaine de la sécurité : contrôle des billets de banque, signalisation de sécurité dans les lieux publics comme le métro, …