Pigments inorganiques de couleur rouge pour la formulation de suspensions colorés. Nature et méthodes de synthèse

Résumé du document

Notre recherche porte donc sur les pigments inorganiques, en particulier ceux ayant une couleur rouge. Dresser une liste de tous les pigments inorganiques rouges serait exhaustif donc notre étude portera sur deux cas en particulier qui apparaissent comme les plus prometteurs : l'oxyde de fer alpha-Fe2O3 ; les pigments rouges à bases de Terres Rares.
De ces pigments, nous étudierons les diff¨¦rents modes de synthèses, leurs caractéristiques physiques et leurs applications éventuelles.
La deuxième partie de notre étude portera sur les mèthodes utilisées pour mettre ces pigments en suspension. En effet, comment fait-on pour que ces petites particules ne sédimentent pas au fond de la solution et restent bien dispersées ? C'est là tout le problème des dispersants qui permettent à ces particules de rester en suspension afin que la solution reste homogène.

Extraits

[...] Pigments inorganiques de couleur rouge pour la formulation de suspensions colorées. Nature et méthodes de synthèse Introduction Les pigments inorganiques sont très utilisés, et depuis très longtemps, afin de colorer des matériaux pour différentes applications (évaluation de la température, caractère décoratif En effet, dans le cas des céramiques, par exemple, qui sont utilisés à des températures très hautes, seuls les pigments inorganiques peuvent être utilisés afin de donner à ces céramiques leurs couleurs. Toutefois, beaucoup de ces pigments inorganiques sont à base de métaux lourds (ou d'éléments de transition) nocifs pour la santé. [...]

[...] Pour le former, nous avons besoin d'une solution de sulfate de fer, que nous précipiterons grâce à NH3, NaOH ou encore KOH FeSO4 + O2 + 8 NH4OH 4 FeOOH + 4 (NH4)2SO4 + 2H2O On peut également obtenir ce pigment par précipitation saline ou processus de Penniman-Zoph par la réaction : 2 FeSO4 + 3/2 O2 + H2O + 2 Fe 2 FeOOH + 2 FeSO4 C'est à partir de ce pigment jaune que l'on synthétise α-Fe2O3 par calcination pendant 2 ou 5 heures à 900°C dans un milieu isotherme et pauvre en oxygène. Les cristaux obtenus sont de forme irrégulière (fig. et de couleur rouge. La préparation d'α-Fe2O3 à partir α-FeOOH, est un procédé très lent et qui requière une grande quantité d'énergie Fig1 : Goethite vue par balayage Fig2 : cristaux d'α-Fe2O3 vus par électronique balayage électronique 2. [...]

[...] Ce sont les transitions électroniques qui permettent d'observer une couleur en fonction de la longueur d'onde observée si elle appartient au spectre du visible. Les chercheurs doivent donc jouer là-dessus afin d'observer des couleurs mais sont obligés d'y ajouter des non-métaux, tels que l'O ou l'N afin de réduire le gap énergétique, sinon les transitions ne seraient pas observables dans le visible. Notre recherche porte donc sur les pigments inorganiques, en particulier ceux ayant une couleur rouge. Dresser une liste de tous les pigments inorganiques rouges serait exhaustif donc notre étude portera sur deux cas en particulier qui apparaissent comme les plus prometteurs : - L'oxyde de fer α-Fe2O3. [...]

[...] L'oxyde de fer α-Fe2O3 L'oxyde de fer α-Fe2O3 est un pigment inorganique de couleur rouge très utilisé par les industries de la coloration. Il est très utilisé grâce à sa non toxicité, (donc sans danger pour l'environnement), ainsi que pour sa résistance à la corrosion. Ici, on s'intéresse plus particulièrement aux différentes méthodes de synthèse de ce pigment inorganique et à la forme des cristaux obtenus Synthèse d' α-Fe2O3 par calcination d'α-FeOOH obtenu par précipitation alcaline ou saline La méthode consiste tout d'abord à synthétiser α-FeOOH, pigment inorganique jaune que l'on retrouve sous forme d'aiguille (fig1). [...]