Petit cours de science. Comment obtient-on les couleurs des feux d’artifices ?
Les couleurs des feux d'artifice sont obtenues par adjonction de métaux ou de sels métalliques. Voici comment obtenir les couleurs que nous voyons chaque 14 juillet !!
Blanc : magnésium ou aluminium
Le Magnésium. Déjà connu dans l'Antiquité, le magnésium a été isolé en 1808 par Davy. Le scientifique le nomma ainsi d'après un district grec appelé Magnesia, en Thessalie, où se situaient de grandes quantités de magnésium. Le magnésium, s'il est débité en copeaux, s'enflamme aisément à l'air.
L'échauffement et la combustion de la poudre de magnésium résultent de la simple oxydation sous l'effet du dioxygène contenu dans l'air. En outre, on trouve le magnésium dans la chlorophylle des végétaux.
L’aluminium. Les recherches d'Humphry Davy sur l'alun (alumen en latin) en 1807 lui font postuler la présence d'un métal autre que le sodium et le magnésium dans sa composition, qu'il baptise « aluminium ». Hans Christian Ørsted en isole une forme impure en 1825, puis Friedrich Wöhler l'isole sous forme de poussière grise. Il met aussi en évidence les propriétés de cet élément. L'aluminium peut s'avérer neurotoxique dans certaines situations.
Les personnes exposées à l'aluminium, par exemple à la suite d'une dialyse, peuvent être sujettes notamment à des troubles du système nerveux central ou des troubles de la mémoire. On note aussi que les cellules cérébrales des patients atteints d'Alzheimer affichent une concentration en aluminium très supérieure à la normale.
Rouge : sels de strontium ou de lithium
Le strontium tire son nom d'un village écossais. Il trouve des applications aussi bien dans les feux d'artifice que dans la datation au rubidium-strontium. C'est à partir d'un minerai découvert en 1790 près du village écossais de Strontian, la strontianite, que Davy isola le strontium en 1808.
Sous forme de chlorate ou de nitrate, le strontium fait office de colorant rouge, notamment dans les feux d’artifice. On le teste aussi comme dopant pour des catalyseurs expérimentaux de pots catalytiques. Le carbonate de strontium est inclus dans la dalle des tubes cathodiques pour ralentir les rayons X.
Le lithium est le métal le plus léger. Dans le tableau périodique des éléments, il est également le premier alcalin. Le lithium métallique est blanc argenté. C'est un métal très réactif qui réagit notamment avec l'azote. Sa réaction avec l'eau est violente et dangereuse. Il est inflammable. La plage de températures où il se trouve à l'état liquide est exceptionnellement large. Ce métal est moyennement abondant dans la croûte terrestre, moins que le nickel et le cuivre.
Image : Pixabay.com
Bleu : sels de cuivre
Le cuivre est connu depuis fort longtemps, puisque c'est le premier métal travaillé par l’Homme. Métal de couleur rouge ou orangée, le cuivre est ductile et malléable. Il possède une très grande conductivité électrique et présente une certaine résistance à la corrosion. Le cuivre présente aussi des propriétés antisalissures.
Orange : sels de calcium
Le sel de calcium est obtenu à partir du chlorure de calcium par méthode électrolytique. Très réducteur, il est utilisé en calciothermie (réduction exothermique) pour préparer certains métaux comme l'uranium, le plutonium, le thorium. L'étude de certaines raies du spectre du calcium a mis sur la voie du décalage spectral vers le rouge.
Jaune : sels de sodium
Retrouvé la plupart du temps sous forme de sel dans les océans et dans nos assiettes, le sodium, premier élément de la deuxième période, est un élément extrêmement réactif. Le sodium élémentaire est également employé pour diverses applications : production de l'indigo, adoucissant, absorbeur d'humidité seul ou en combinaison avec le potassium, etc. De plus, les lampes à vapeur de sodium sont très répandues pour l'éclairage public.
Vert : sels de baryum ou de cuivre
Si les minerais contenant du baryum ont été négligés par les alchimistes, l'élément trouve aujourd'hui de nombreuses applications, notamment dans le piégeage des gaz.
Mou et argenté, le baryum se trouve dans la nature sous la forme de minéraux, notamment en compagnie du magnésium, du manganèse, du calcium ou du strontium. Comme il réagit vivement avec l'oxygène, on ne peut le rencontrer sous forme d'élément natif.
Le cuivre est connu depuis fort longtemps, puisque c'est le premier métal travaillé par l’Homme. Métal de couleur rouge ou orangée, le cuivre est ductile et malléable. Il possède une très grande conductivité électrique et présente une certaine résistance à la corrosion. Le cuivre présente aussi des propriétés antisalissures.
Violet : sels de potassium
Premier métal isolé par électrolyse, le potassium fut découvert par Davy en 1807 à partir de l'hydroxyde de potassium, ou potasse.
Le symbole K provient du terme kalium, « potasse » en latin médiéval. L'eau se décompose au contact du potassium comme à celui des autres alcalins et avec la même violence. Le dihydrogène produit peut être explosif. Les sels de potassium dégagent une couleur violette quand ils sont exposés à la flamme.
