Bleu de Prusse

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Page d'aide sur l'homonymie Cet article concerne le pigment. Pour le roman, voir Bleu de Prusse (roman).

Bleu de Prusse
Image illustrative de l’article Bleu de Prusse
Échantillon de coloris.
4 Fe3+ · 3 Fe(II)(CN)6.svg
Identification
Synonymes

bleu de Prusse
bleu de Berlin
bleu de Paris
bleu midori
bleu hussard
C.I. 77510
PB27

No CAS 14038-43-8
No ECHA 100.034.418
No EC 237-875-5
Code ATC V03AB31
SMILES
InChI
Apparence poudre bleu foncé
Propriétés chimiques
Formule brute C18Fe7N18  [Isomères]
Fe4[Fe(CN)6]3
Fe7(CN)18(H2O)x
Masse molaire[1] 859,228 ± 0,032 g/mol
C 25,16 %, Fe 45,5 %, N 29,34 %,
Propriétés physiques
fusion déshydratation à 250 °C avec décomposition partielle
Solubilité insoluble dans les acides dilués et la plupart des solvants organiques;

Sol. dans l'acide oxalique aqueux quand fraîchement préparé, précipite à la lumière.
20 g/L (éthanol).
10 g/L (2-méthoxyéthanol).
6 g/L (eau, 25 °C).

Masse volumique 1,80 g/cm³
Propriétés optiques
Spectre d’absorption Absorption max (eau): 694 nm
Précautions
Directive 67/548/EEC

Considérations thérapeutiques
Classe thérapeutique antidote (césium radioactif ou thallium)

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le bleu de Prusse (Preußischblau ou Berliner Blau en allemand) est un pigment bleu foncé, identifié au Colour Index comme PB27 et dont la désignation internationale ISO est Iron blue pigment[2].

Par métonymie, « bleu de Prusse » peut désigner en peinture la couleur caractéristique obtenue par ce pigment.

Histoire[modifier | modifier le code]

Le bleu de Prusse doit être considéré comme le premier pigment synthétique moderne (PRV1).

Le marchand de couleurs Johann Jacob Diesbach (de) découvrit accidentellement ce colorant bleu dans le laboratoire de Dippel, à Berlin entre 1704 et 1707, très probablement en 1706[3]. D'après le le chimiste Georg Ernst Stahl, Diesbach essayait de produire de la laque de Florence, un pigment carminé à base de cochenille et d'alun[4]. Habituellement, il faisait bouillir des cochenilles finement pulvérisées dans de l'eau puis il rajoutait de l'alun, du sulfate de fer et de la potasse. Un jour, qu'il était à court de potasse, il en emprunta à son collègue Dippel qui travaillait sur l’huile animale, une préparation à base de sang d'animal. Quand il rajouta cette potasse, qui était contaminée par de l'hexacyanoferrate, il n'obtint pas le rouge carmin attendu. Mais en concentrant le précipité, il eut d'abord du pourpre puis un bleu profond.

Le nom Bleu de Prusse désigne pour la première fois ce pigment bleu foncé en 1709 dans la correspondance entre Leibniz et Frisch[3]. Dans d'autres lettres, le nom de Bleu de Berlin est utilisé. Ce pigment bleu fut d'abord produit par Diesbarch et Frisch, au moins entre les années 1708 et 1716 à Berlin. Frisch en assurait principalement la promotion et la vente ; il en tirait d'ailleurs des profits substantiels. Dippel le produisit aussi aux Pays-Bas, durant son séjour dans ce pays jusqu'en 1714.

Dès 1709, le nouveau pigment est envoyé aux peintres de Paris, Leipzig, Bâle et en Italie. Les peintres européens l'adoptèrent rapidement. La peinture la plus ancienne dans laquelle les analyses ont détecté ce pigment est La mise au tombeau du Christ (1709) du peintre néerlandais Pieter van der Werff[5]. Watteau l'a aussi utilisé en sous-couche dans La mariée du village peint entre 1710 et 1712, tandis que le ciel et les personnages sont peints à l'outremer, un pigment très cher à base de lapis-lazuli[6],[7].

En 1716, Frisch rapporte dans une lettre à Leibniz que deux ateliers parisiens de fabrication d'outremer furent fermés, en raison des grandes quantités de bleu de Prusse qu'il écoulait dans cette ville. Pour protéger les gains considérables qu'ils pouvaient tirer de ce produit, ses inventeurs gardèrent secret son procédé de fabrication, jusqu'à ce que le médecin naturaliste britannique John Woodward publie en 1724 dans les Philosophical Transactions un procédé de production, sur la base d'une lettre reçue d'Allemagne. L'année suivante, le chimiste médecin Étienne-François Geoffroy, révèle aux chimistes français les secrets de fabrication et bientôt toute l'Europe est au courant. Le bleu est alors connu aussi sous le nom de bleu de Paris.

Depuis cette époque, nombre de grands noms de la science se sont intéressés à la composition, la stœchiométrie et la structure du bleu de Prusse. Citons Priestley, Scheele, Berthollet, Gay-Lussac et Berzelius.

En 1756, le médecin et chimiste Pierre Joseph Macquer s'intéresse à ce pigment et publie « Examen chymique du bleu de Prusse »[8]Joseph Louis Proust publie ensuite des Recherches sur le bleu de Prusse Proust J.L (1799) Recherches sur le bleu de Prusse. Journal de Physique, de Chimie, d’Histoire naturelle et des Arts, 6(50), 241-251. En 1782, Carl Wilhelm Scheele découvre le cyanure d'hydrogène en chauffant le bleu de Prusse dilué dans l'acide sulfurique. En 1811, Louis Joseph Gay-Lussac en détermine la composition. Mais il faut attendre 1977, pour voir la première publication[9] de la structure cristalline détaillée par Ludi et als, à savoir Fe4[Fe(CN)6]3.xH2O avec x=14-16.

Au début du XXe siècle, Achard (1909)[10] puis Bordet (1927)[11] s'intéressent aux effets du bleu de Prusse sur la coagulation du sang.

Couleur[modifier | modifier le code]

Si le bleu de Prusse est d'abord un pigment, l'association de ce pays au bleu se manifeste aussi dans le domaine militaire. Au cours du règne de Frédéric-Guillaume Ier, pendant lequel Diesbach produisit le pigment, les uniformes de l'armée prussienne passèrent de blanc et noir à bleu et blanc (pour les régiments d'infanterie de ligne).

Chimie[modifier | modifier le code]

Sa formule chimique est Fe7(CN)18(H2O)x, où x varie de 14 à 18. C'est un ferrocyanure ferrique. La structure consiste en un polymère tri dimensionnel, les ions cyanures pontant les différents ions fer(II, III).

Il donne une coloration violette quand on le dissout dans du tartrate d'ammonium.

Préparation[modifier | modifier le code]

Le procédé utilisé par John Woodward en 1724 était le suivant :

On mélange en solution dans l'eau six parts de sulfate ferreux et six parts de ferrocyanure de potassium, on y ajoute vingt-quatre parts d'acide chlorhydrique et une part d'acide sulfurique. Au bout de plusieurs heures, on verse dans la préparation du chlorure de chaux. Le Bleu de Prusse précipite au fond du récipient. Il ne reste qu'à le purifier du ferricyanure de potassium qu'il contient en faisant précipiter ce dernier par l'action d'un peu de chlorure ferrique dilué. Le Bleu de Prusse peut alors être séché.

Utilisations[modifier | modifier le code]

Peinture[modifier | modifier le code]

Le Bleu de Prusse est identifié dans le Colour Index sous le code « PB27 ». Il a été aussi diffusé sous le nome de Bleu Intense, bleu de Berlin, de Paris, d'Anvers, de Chine, de Turnbull, bleu Milori (PRV1).

Les artistes ont accueilli ce pigment sans enthousiasme. On lui reproche son manque de solidité, sa couleur devient grise et verdâtre[12]. On rapporte que Degas l'avait en horreur, et Blockxx le considère comme impropre à la peinture[13]. Il a cependant ses partisans[14].

C'est un pigment semi-transparent, très colorant donc à utiliser avec parcimonie[réf. souhaitée].

Il est aujourd'hui délaissé au profit du bleu phtalo ou du bleu d'indanthrène[réf. souhaitée].

Traitement anti-radiations[modifier | modifier le code]

Le Bleu de Prusse est utilisé pour prévenir ou traiter certaines contaminations radioactives d'organismes animaux ou des intoxications/contaminations alimentaires humaines au thallium[15] et au césium radioactifs.

Il joue alors le rôle d'un chélateur qui freine le passage du radionucléide dans le sang au niveau de la barrière intestinale, plutôt que véritablement d'antidote, mais il semble être le traitement le plus efficace connu pour le césium radioactif. Il a montré une certaine efficacité en laboratoire[16],[17], chez plusieurs espèces d'animaux domestiques[18] et même chez un animal sauvage (le sanglier dans plusieurs zones touchées par les retombées de Tchernobyl)[19],[20].

Il est alors délivré sous forme colloïdale (Radiogardase®) pour « décorporer le 137Cs après ingestion », parmi d'autres chélateurs dont divers hexacyanoferrates[21]. Il a dans cette fonction été testé avec succès sur des ovins[22] et porcins[23]. Il fait donc partie des panoplies des "contre-mesures" susceptibles d'être mises en œuvre après un accident nucléaire, notamment pour diminuer les transferts vers la viande à partir d'une alimentation animale contaminée[24], y compris le cas échéant dans un environnement semi-naturel (élevage semi-extensif, gibier de plaine[25].).

Autres utilisations[modifier | modifier le code]

Le Bleu de Prusse est aussi utilisé :

  • pour vérifier l'ajustage de pièces plates au marbre en mécanique ;
  • comme couche de marquage en chaudronnerie car il résiste à l'eau et aux solvants.
  • En analyse qualitative en chimie, permet l'identification d'ions cyanure, il est produit de réaction entre ce dernier et le sulfate ferreux.

Divers[modifier | modifier le code]

Le bleu de Prusse fait partie de la liste des médicaments essentiels de l'Organisation mondiale de la santé (liste mise à jour en avril 2013)[26].

Notes[modifier | modifier le code]


Références[modifier | modifier le code]

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. Jean Petit, Jacques Roire et Henri Valot, Encyclopédie de la peinture : formuler, fabriquer, appliquer, t. 1, Puteaux, EREC, , p. 397.
  3. a et b Alexander Kraft, « On the discovery and history of Prussian blue », Bull. Hist. Chem., vol. 33, no 2,‎ .
  4. Jöns Jakob Berzelius, Traité de chimie, Adolphe Wahlen et Cie, .
  5. Jens Bartoll, « The early use of Prussian blue in paintings », 9th International Conference on NDT of Art, Jerusalem Israel, 25-30 May 2008
  6. Watteau
  7. Bartoll, J., Jackisch, B., Most, M., Wenders de Calisse, E., Vogtherr, C. M.: Early, « Prussian Blue - Blue and green pigments in the paintings by Watteau, Lancret and Pater in the collection of Frederick II of Prussia », TECHNE, 25, 39-46, 2007.
  8. Macquer, P. J. (1756). Examen chymique du bleu de Prusse.
  9. H. J. Buser, D. Schwarzenbach, W. Petter et A. Ludi, « The crystal structure of Prussian Blue: Fe4[Fe(CN)6]3.xH2O », Inorganic Chemistry, vol. 16, no 11,‎ , p. 2704–2710 (ISSN 0020-1669, DOI 10.1021/ic50177a008, lire en ligne)
  10. Achard, C. (1909). u. M. Aynaud:(3) Action du bleu de Prusse sur la coagulation du sang. C. r. Soc. Biol. Paris, 66, 288
  11. Bordet P (1927) Pouvoir adsorbant du bleu de Prusse vis-à-vis des facteurs de la coagulation du sang. C. r. Soc. Biol. Paiis, 96, 1063
  12. Jean-François-Léonor Mérimée, De la peinture à l'huile, ou Des procédés matériels employés dans ce genre de peinture, depuis Hubert et Jean Van-Eyck jusqu'à nos jours, Paris, Mme Huzard, (lire en ligne), p. 178 cité par PRV1.
  13. Jacques Blockx, Compendium à l'usage des artistes peintres : Peinture à l'huile -- Matériaux -- Définition des couleurs fixes et conseils pratiques suivis d'une notice sur l'ambre dissous, Gand, L'auteur, (lire en ligne) cité par PRV1.
  14. Jacques-Nicolas Paillot de Montabert, Traité complet de la peinture, t. 9, Paris, Bossange père, (lire en ligne), p. 299sq cité par PRV1.
  15. Pai V (1988) Acute thallium poisoning. Prussian blue therapy in 9 cases. West indian medical journal, 36(4), 256-258 (résumé).
  16. Giese W (1971) Das Verhalten von Radiocaesium bei Laboratoriums- und Haustieren sowie Möglichkeiten zur Verminderung der radioaktiven Strahlenbelastung / Le comportement de césium radioactif par laboratoire et les animaux domestiques ainsi que des moyens de réduire l'exposition aux rayonnements radioactifs. Thèse de médecine, Université de médecine vétérinaire de Hanovre
  17. Kossakowski S, Dziura A, Grosicki A. Decontamination effectiveness of ferric ferrocyanide and ammonium-ferric-cyanoferrate in rats contaminated with radiocaesium. Isotopenpraxis 1991; 27: 30–33.
  18. Giese W. Ammonium-ferric-cyano-ferrate(II) (AFCF) as an effective antidote against radiocaesium burdens in domestic animals and animal derived foods. Br Vet J 1988; 144: 363–369.
  19. Meinel K (2008), Eine Feldstudie am Schwarzwild zum Einsatz von Ammonium - eisenhexacyanoferrat zur Reduzierung der Radiocäsiumbelastung. Diss., Ludwig-Maximilians-Universität München
  20. Morfeld P, Reddemann J, Schungel P & Kienzle E (2014) Reduktion der 137Cäsium-Aktivität in Wildschweinen durch Zusatz von Ammonium-Eisen-Hexacyanoferrat („Berliner Blau “) zum Kirrfutter. Tierärztliche Praxis Großtiere, 6(2014)
  21. Dresow B, Nielsen P, Heinrich HC. Efficacy of different hexacyanoferrates (II) in inhibiting the intestinal absorption of radiocaesium in rats / Efficacité des différentes hexacyanoferrates (II) dans l'inhibition de l'absorption intestinale du césium radioactif chez le rat. ZNaturforsch C 1990 45: 676-680
  22. Bailer B. Zur beschleunigten Ausscheidung von Radiocäsium bei Schafendurch Zufütterung von Ammonium-Eisen-Hexacyanoferrat. Diss., Tier -ärztliche Hochschule Hannover 1988.
  23. Rudnicki S. Zur Verminderung der Radiocäsiumbelastung in Muskulatur und inneren Organen von Mastschweinen nach Zufütterung von Ammonium-Eisen-Hexacyanoferrat. Diss., Tierärztliche Hochschule Hannover 1988.
  24. Giese W (1989), Countermeasures for reducing the transfer of radiocesium to animal derived foods. Sci Total Environ ; 85: 317–327
  25. Hove K (1993), Chemical methods for reduction of the transfer of radionuclides to farm animals in semi-natural environments. Sci Total Environ ; 137: 235–248.
  26. WHO Model List of Essential Medicines, 18th list, avril 2013

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • MÉMOIRE, Sur la composition de la matière colorante du bleu de Prusse, par M. Clouet, professeur à Mézières, dans les Annales de Chimie, 1791, t.11, p. 30-35 [1].
  • François Delamare, Bleus en poudres. de l'art à l'industrie : 5000 ans d'innovations, Presses des Mines, , 422 p. (lire en ligne)
  • Presle M (2011). Synthèse et propriétés d'hétérostructures moléculaires de type multiferroïque à base d'analogues du Bleu de Prusse (Doctoral dissertation, École Polytechnique X).
  • Jean Petit, Jacques Roire et Henri Valot, Encyclopédie de la peinture : formuler, fabriquer, appliquer, t. 1, Puteaux, EREC, , p. 397

Articles connexes[modifier | modifier le code]