Papier de cobalt

Un article du site scienceamusante.net.

Certains sels métalliques peuvent changer de couleur selon qu'il sont anhydres (secs) ou hydratés (humides). On peut citer le sulfate de cuivre, habituellement de couleur bleue lorsqu'il est humide, mais blanc lorsqu'il est parfaitement sec. Le chlorure de cobalt en est un autre et est présent dans de nombreux objets-souvenir supposés changer de couleur en prévision du temps... Est-ce vrai ?

Sommaire

1 Précautions

Outre les précautions en chimie qui sont d'usage, cette expérience comporte les attentions suivantes :

  • Le chlorure de cobalt SGH06 est un produit toxique, il faut porter des gants et des lunettes de protection. Si possible, porter un masque pour éviter de respirer la poudre si celle-ci est très fine.

2 Matériel

  • Chlorure de cobalt CoCl2 SGH08SGH07SGH09, quelques grammes
  • Papier filtre
  • Plaque chauffante
  • Récipient en Pyrex®
  • Sèche cheveux

3 Protocole expérimental

  • Dissoudre du chlorure de cobalt SGH08SGH07SGH09 dans de l'eau chaude jusqu'à obtenir une solution bien colorée mais non saturée.

Imbiber le papier filtre avec la solution obtenue, puis laisser sécher.

  • La feuille de papier apparaît bien rose lorsqu'elle est encore humide.
  • À l'aide du sèche cheveux, évaporer l'eau imbibée dans le papier filtre. Lorsque toute l'eau est évaporée, la feuille devient d'un bleu intense.
  • Si l'on humidifie la feuille avec un vaporisateur d'eau, la couleur revient au rose.

4 Explications

  • Les sels métalliques sont souvent avides d'eau, c'est à dire qu'ils ont tendance à absorber l'humidité ambiante. Certains sels métalliques se colorent ou changent de couleur lorsqu'ils deviennent humides, comme le sulfate de cuivre (utilisé par ailleurs pour les cristallisations) qui est blanc lorsqu'il est anhydre (sec) et devient bleu en présence d'eau. C'est aussi le cas du chlorure de cobalt, bleu lorsqu'il est sec et devient rose avec l'humidité. Ces deux sels sont utilisés dans les laboratoires pour démontrer de manière simple la présence ou l'apparition des traces d'humidité dans un solvant organique ou une enceinte, ou encore la production de vapeur d'eau par un animal qui respire, une plante ou une réaction chimique.
  • Les molécules d'eau ne sont pas chimiquement liées au sel métallique ; il n'y a pas de réaction chimique. Ce phénomène d'absorption est totalement réversible, la feuille peut être séchée et humidifiée autant de fois que l'on veut.
  • Le chlorure de cobalt est encore et souvent utilisé dans des objets (cartes postales, bibelots, souvenirs) censés prévoir le temps en changeant de couleur. En réalité, la seule mesure que peut fournir ce genre d'objet est une indication sur l'humidité de l'endroit où il est placé, rien de plus... Vous pouvez cependant consulter l'expérience de la solution de cobalt qui change de couleur avec la température, mais ce procédé n'est pas applicable sur un objet ou une carte.
  • Il existe d'autres réactifs chimiques qui changent de couleur en fonction d'autres variables : température, dioxygène, pH, etc. Un tel réactif s'appelle un indicateur coloré.
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