Le clou qui saigne un peu

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Voici quelques recettes pour obtenir un effet de liquide qui s'écoule depuis un métal, donnant l'impression que le métal saigne.

1 L'expérience d'origine

1.1 Préparation

Expérience du clou qui saigne avec du thiocyanate de potassium.

• Dissoudre 80 mg de thiocyanate de potassium dans 10 mL d'eau.
• Ajouter 3 gouttes d'acide chlorhydrique concentré .
• Ajouter 5 gouttes d'eau oxygénée 3% (10 volumes) .
• Plonger un objet en fer (clou, trombone, etc) dans la solution et ne plus le toucher.

1.2 Explications

• L'acide chlorhydrique (HCl) attaque l'objet en fer en formant des ions fer (II) : $$\rm \underset{fer \; métal}{Fe} + 2 \; H^+ \rightarrow \underset{ions \; fer \, (II)}{Fe^{2+}} + H_2(g)$$
• L'eau oxygénée (H₂O₂) oxyde les ions fer (II) en ion fer (III) : $$\rm \underset{ions \; fer \, (II)}{2 \; Fe^{2+}} + \underset{eau \; oxygénée}{H_2O_2} + 2 \; H^+ \rightarrow \underset{ions \, fer \, (III)}{2 \; Fe^{3+}} + 2 \; H_2O$$
• Ces ions fer (III) peuvent alors se lier aux ions thiocyanate pour former des complexes rouge sang, par exemple : $$\rm \underset{ions \; fer \, (III)}{Fe^{3+}} + \underset{ion \; thiocyanate}{SCN^-} \rightarrow \underset{complexe \; rouge}{\left [Fe(NCS) \right]^{2+}}$$

2 Changement du complexant

Le thiocyanate de potassium n'est pas un produit commun dans un laboratoire et il a le désavantage d'être hygroscopique. En changeant l'agent complexant (ou chélatant), on peut obtenir d'autres couleurs pour la même réaction.

Complexant	Formule du complexant	Quantité ajoutée	Complexe coloré	Remarques
Thiocyanate de potassium	$$\rm SCN^-$$	Une pointe de spatule pour 30 mL d'eau	Complexe rouge sang	–
Maltol ou éthylmaltol	-	Une pointe de spatule pour 30 mL d'eau	Complexe rouge à violet	Ajouter de l'éthanol si nécessaire pour augmenter la solubilité.
Gaïacol	$$\rm C_7H_8O_2$$	Trois gouttes pour 30 mL d'eau	Complexe jaune à rouge-orangé	Ajouter de l'éthanol si nécessaire pour augmenter la solubilité.
Thé (tanins)	mélange de composés	Un sachet de thé dans 30 mL d'eau	Complexe bleu à noir foncé	Pour augmenter la concentration en tanins, privilégier un thé noir et une longue infusion chaude.

3 Adaptation pour une version "à la maison"

Erreur lors de la création de la miniature :
Error code: -1

Version maison avec du vinaigre et du parfum "Angel".

3.1 Préparation

L'éthylmaltol est un ingrédient très utilisé en parfumerie pour donner des notes sucrées et pralinées. Il est présent dans quasiment tous les parfums gourmands, comme "Angel" (Mügler, 1992) ou "La Vie Est Belle" (Lancôme, 2012).

• Dans un récipient long tube à essai, récupérer 1 à 2 sprays de parfum.
• Ajouter 5 mL d'éthanol (alcool à 90° ou alcool à brûler) pour diluer le parfum.
• Ajouter 4 mL de vinaigre d'alcool (acide acétique 9%) et 1 mL d'eau oxygénée 3% (10 volumes)
• Introduire un objet en fer (clou, trombone déplié, etc) dans le tube à essai et ne plus le toucher une fois dans le liquide.

Après quelques instants, une coloration rouge apparait aux alentours de l'objet en fer et tombent en panaches. L'ensemble du liquide finit par avoir une coloration rouge à terme.

3.2 Explications

• L'éthylmaltol peut former des complexes colorés avec le fer(III), allant du jaune au pourpre en passant par le rouge, selon le nombre de ligands impliqués.

4 Références

• NurdRage, "Make Iron BLEED", YouTube, 25 octobre 2011 : [1]
• brusicor02, "La Vie est Belle… ou pas ?", YouTube, 24 octobre 2024 : [2]
• I. A. Antipova et al., "Determination of Composition and Instability Constants of Maltol Complexes with Iron(III) Ions", Russ. Chem. Bull., 2004, vol 53, nᵒ4, pp780‑84 [3]

Merci à brusicor02 pour cette contribution.