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Colorant

Un colorant est une substance utilisée pour apporter une couleur à un objet à teinter. En chimie, un groupement d'atomes dont l'absorption lumineuse cause la couleur s'appelle un chromophore. Un colorant soluble se désigne comme teinture, sinon c'est un pigment.

Dans les techniques d'application, comme la pharmacie ou la cuisine, un colorant peut contenir une combinaison de molécules solubles et de particules insolubles. En biologie, on parle de pigments pour les molécules qui donnent naturellement une couleur aux organismes qu'on étudie, et de colorants pour les produits qu'on ajoute aux préparations à étudier.

Origine de la coloration d'une substance

La coloration d'une substance est due à l'absorption ou à la réflexion par celle-ci de radiations lumineuses de longueurs d'onde bien spécifiques. À l'échelle moléculaire, l'absorption d'énergie lumineuse sous forme du quantum de lumière, le photon, se traduit par des transitions électroniques. L'électron excité passe à un niveau d'énergie supérieur à celui de l'état fondamental, et la transition électronique est suivie de l'émission de lumière transmise, celle-ci apparaissant colorée par soustraction des radiations de certaines longueurs d'onde. En général, l'énergie absorbée s'emmagasine sous forme de chaleur, se diffuse progressivement dans les matériaux voisins et se dissipe en rayonnement infrarouge. Dans les colorants organiques, une certaine configuration structurale de la molécule est nécessaire à l'obtention de la couleur.

Des groupes d'atomes, plus ou moins complexes, comportant de nombreuses doubles liaisons, sont responsables de la coloration : ce sont les chromophores. Les plus importants sont le groupe nitro (-NO2), lié à un cycle aromatique, le groupe azo (R-N=N-R'), lié à deux cycles aromatiques, le groupe stilbène (C6H5-CH=CH-C6H5), les groupes triarylméthane, acridine, quinoléine, anthraquinone, indigoïde, etc.

Pigments et teintures
Pesée des pigments par un teinturier, Mobilier national.

Les définitions des mots colorant, pigment et teinture diffèrent selon les domaines.

Chimie et teinturerie

En chimie et en teinturerie, on distingue les substances solubles des substances insolubles dans le médium d'application[1].

Colorant
colorant est la catégorie générale des substances qui communiquent un aspect visuel coloré au milieu dans lequel ils sont employés.
Pigment
un pigment est un colorant insoluble dans son milieu d'application, qui s'emploie mélangé à un liant si le support, fibreux, ne peut le retenir ;
Teinture
une teinture est un colorant soluble qui donne sa couleur à la solution. Son application à un support nécessite un mordant qui la transforme en pigment alors que la solution imprègne les fibres, ou un fixateur qui la relie chimiquement au support.

Pharmacie

En pharmacie, une teinture est une « solution médicamenteuse obtenue par action prolongée de l'alcool sur des substances[2] », qu'elle soit colorée comme la teinture d'iode ou non.

Biologie

En biologie, un pigment est une molécule organique qui communique sa couleur à divers tissus et liquides organiques (chlorophylle, hémoglobine, etc.).

On appelle « colorant » un produit de coloration qu'on ajoute aux préparations à étudier au microscope.

Quelques familles chimiques de colorants
FamilleGroupement caractéristique
Colorants azoïques : ils sont caractérisés par la présence d'un groupement azoïque également appelé groupement azo. Bien qu'incolore du fait de l'absence de d'auxochrome et d'une séquence de doubles liaisons conjuguées trop courtes, l'azobenzène est la plus petite molécule de cette famille.
Colorants anthraquinoniques : ils sont dérivés de l'anthraquinone.
Colorants indigoïques : ils sont dérivés de l'indigo.
Colorant de triarylméthane comme le vert malachite.
Colorant de chlorine comme la chlorophylle.
Colorant polyméthine, issu du groupement méthine comme l'anthocyanine.

Utilisations

Teinturerie

Les colorants sont utilisés pour teindre des tissus et fibres textiles :

Alimentation

Les colorants sont utilisés pour ajouter de la couleur à une denrée alimentaire, ou pour en rétablir la couleur originale.

Biologie

On utilise des colorants lors d'observations microscopiques pour révéler les constituants particuliers d'une cellule.
Des colorants sensibles au potentiel sont utilisés en neurobiologie afin de suivre l'activité électrique des neurones.

Chimie

On utilise des indicateurs colorés pour suivre, à l’œil nu ou en utilisant un spectrophotomètre, l'évolution d'une réaction chimique ou d'un dosage : indicateur de pH, indicateur rédox, indicateur de complexométrie…

Sources

Annexes

Bibliographie

Articles connexes

Lien externe

Références
  1. Pour le détail de ces distinctions Gürses 2016 ; (en) R. M. Christie, Colour chemistry, Royal Society of Chemistry, (lire en ligne), p. 23.
  2. Trésor de la langue française informatisé.
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