Or colloïdal

L'or colloïdal est une suspension de nanoparticules d'or dans un milieu fluide qui peut être l'eau ou un gel. Selon la taille et la concentration des particules en suspension, sa couleur fluctue du rouge vif, au jaunâtre, ,.

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Or - Élément natif - Minéral - Porcelaine - Cristallerie

Les différents coloris de l'or colloïdal : carmin, rose, rouge, pourpre et violet

L'or colloïdal est une suspension de nanoparticules d'or dans un milieu fluide qui peut être l'eau ou un gel. Selon la taille et la concentration des particules en suspension, sa couleur fluctue du rouge vif (pour des particules de moins de 100 nanomètres), au jaunâtre (pour les particules les plus grosses) [1], [2], [3].

Connu depuis une époque reculée, l'or colloïdal fut à l'origine utilisé pour colorer le verre et la porcelaine. L'étude scientifique de ce mélange homogène ne débuta qu'avec les travaux de Michæl Faraday dans les années 1850[4], [5].

À cause de leurs propriétés optiques, électroniques et de reconnaissance moléculaire uniques, les nanoparticules d'or font l'objet de recherches approfondies, avec de multiples domaines d'applications comme la microscopie électronique, l'électronique, les nanotechnologies[6], [7], la science des matériaux et la nanomédecine[8].

Les propriétés et les applications des nanoparticules d'or colloïdal dépendent de leur forme. Par exemple les particules en bâtonnets ont un pic d'absorption lumineuse à la fois transverse et longitudinal, et cette anisotropie conditionne leur propre cohésion[9].

Histoire

L'or collidal est connu et utilisé depuis l'antiquité romaine. Au XVIIe siècle, plusieurs chimistes s'intéressent à un procédé de fabrication par réaction de l'or avec l'étain, qui aboutit à un pigment de couleur pourpre. Ce dernier, mis en suspension aqueuse permet d'obtenir une variété d'or colloïdal.

Article détaillé : Pourpre de Cassius.

Bien que cette préparation porte le nom d'Andreas Cassius (1605-1673) [10], la préparation était déjà connue 25 ans plus tôt et décrite par les chimistes allemands Johann Rudolf Glauber (1604-1670) [11] et Johann Kunckel (1630-1703) [12]. Cette «pourpre de Cassius» était d'ailleurs déjà utilisée dans une usine de Potsdam en 1679[13].

La préparation consistait à plonger une lame d'étain dans une solution contenant de l'or. On décompose le chlorure d'or par le protochlorure et le dichlorure d'étain. Le dépôt pourpre qu'on obtenait était lavé à l'eau distillée et séché avec soin.

La «pourpre de Cassius» se dissout dans le verre fondu ou le cristal, qu'elle colore en rosé ou en rouge rubis foncé («rubis de Kunkel»)  : elle était aussi employée pour la porcelaine, surtout la réalisation des porcelaines dites de la «famille rose», sous la dynastie Qing. Cette technique aurait déjà été utilisée par les Romains pour préparer les verres rubis couleur de sang Hematinum, selon la lecture de Pline[14]. Chlorure d'or utilisé en céramique : Antoine Salomon Taunay était un orfèvre du début du XVIIIe siècle siècle qui créa la pourpre de Cassius pour la manufacture royale de Sèvres.

L'or colloïdal fut étudié par Richard Adolf Zsigmondy qui obtint le prix Nobel de chimie en 1925 pour ses travaux sur les colloïdes.

Notes et références

  1. Marie-Christine Daniel and Didier Astruc., «Gold Nanoparticles : Assembly, Supramolecular Chemistry, Quantum-Size-Related Properties, and Applications toward Biology, Catalysis, and Nanotechnology. », dans Chem. Rev. , vol.  104, 2004, p.  293–346 [ lien DOI ] 
  2. (en) Bernhard Wessling, «Conductive Polymer / Solvent Systems : Solutions or Dispersions?», 1996. Consulté le 29 mai 2010
  3. (en) University of Edinburgh School of Physics : Colloids (mentions Elixir of Life)
  4. (en) Vanga R. Reddy, «Gold Nanoparticles : Synthesis and Applications», dans Synlett, no 11, 2006, p.  1791-1792 (ISSN 0936-5214) [ texte intégral, lien DOI (pages consultées le 29 mai 2010)  ] 
  5. (en) Michæl Faraday, «», dans Philosophical Transactions of the Royal Society, 1857 
  6. (en) Paul Mulvaney, «The beauty and elegance of Nanocrystals : How invisibly small particles will colour and shape our future» sur uninews. unimelb. edu. au, Université de Melbourne, 2003. Consulté le 29 mai 2010
  7. (en) C. N. Ramachandra Rao, Giridhar U. Kulkarni, P. John Thomas et Peter P. Edwards, «Metal nanoparticles and their assemblies», dans Chem. Soc. Rev. , vol.  29, 2000, p.  27-35 (ISSN 0306-0012) [ lien DOI ] 
  8. Elodie Boisselier and Didier Astruc., «Gold nanoparticles in nanomedicine : preparations, imaging, diagnostics, therapies and toxicity. », dans Chem. Soc. Rev. , vol.  38, 2009, p.  1759-1782 [ lien DOI ] 
  9. (en) Vivek Sharma, Kyoungweon Park et Mohan Srinivasarao, «Colloidal dispersion of gold nanorods : Historical background, optical properties, seed-mediated synthesis, shape separation and self-assembly», dans Mater. Sci. Eng., R, vol.  65, no 1-3, 15 mai 2009, p.  1-38 (ISSN 0927-796X) [ lien DOI ] 
  10. (la) Andreæ Cassii D., Hamburgensis De Extremo Illo Et Perfectissimo Naturæ Opificio Ac Principe Terrænorum Sidere Auro, Wolffus, 1685, 152 p. [lire en ligne] 
  11. (de) Johann Rudolf Glauber, Des Teutschlandts Wohlfart, vol.  4, Jansson, Amsterdam, 1659, 148 p. , p.  35-36 
  12. Antonio Neri et al., Art de la verrerie, Durand, 1679, 629 p. [lire en ligne], p.  192 
  13. (en) L. B. Hunt, «The true story of purple of Cassius», dans Gold Bull. , vol.  4, no 9, 1er septembre 1976, p.  134-139 (ISSN 0017-1557) [ texte intégral (page consultée le 28 mai 2010)  ] 
  14. Philippe Colomban, Thomas Calligaro, Claude Vibert-Guigue, Quang Liem Nguyen et Howell G. M. Edwards, «Dorures des céramiques et tesselles anciennes : technologies et accrochage», dans Archéosciences , vol.  29, 2005, p.  7-20 (ISSN 2104-3728) [ texte intégral (page consultée le 29 mai 2010)  ] 

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