Le pigment est une substance colorée naturelle ou artificielle. Dans la nature cela peut-être le constituant d'un minéral ou bien une substance organique, animale ou végétale, présente dans les cellules d'un organisme vivant et produisant la couleur.En art ou en industrie les pigments sont des poudres, généralement broyées très finement avant d'être mises en suspension dans un liant (ou médium), liquide, plus ou moins fluide, ou visqueux, pour obtenir les peintures, les enduits, ou les encres. Ils sont généralement insolubles dans le milieu se fixant à la surface du support sur lequel on l'applique, contrairement aux teintures qui pénètrent dans les fibres.
Histoire
Les colorants étaient connus et utilisés depuis la plus haute Antiquité. Les Sumériens, Grecs, Romains, Égyptiens, Mayas, etc. les utilisaient abondamment, notamment comme produits cosmétiques.
Cependant, ces colorants, malgré leur très grande efficacité, ne sont plus utilisés car ils contenaient des sels métalliques hautement toxiques comme des arséniates, du carbonate de cuivre ou vert-de-gris, de la céruse sans oublier l'antimoine, le mercure, le plomb, etc.
Botanique
Substance organique produisant la couleur constitutive des éléments de la plante :
* feuilles : chlorophylle (E140), anthocyanes (E163) (ou lipochromes) rouges, bleus ou violets
* tronc :
* racines : carotène (caroténoïdes E160)
Les principaux pigments naturels (colorants) extraits des plantes comprennent :
* l'indigo tiré de l'indigotier,
* le bleu pastel tiré du pastel ;
* le safran tiré du Crocus sativus. Loin devant le caviar et les truffes, c'est le produit alimentaire le plus cher au monde puisqu'il se négocie couramment autour de 2 000 euros le kg…Il faut 160 000 fleurs pour faire un kilo de safran.
* l'alizarine et la purpurine, rouges tirés de la garance, petit arbuste de la garrigue méditerranéenne. Ce rouge éclatant a coloré jusqu'en 1915 les pantalons des poilus ;
* des terpènes comme le lycopène (rouge du radis et de la tomate) et le carotène (orange des carottes) ;
* le fusain, charbon du bois homonyme.
Médecine
* le pigment le plus connu est la mélanine, substance produite par les mélanocytes.
On connaît deux types de mélanine :
* la mélanine- base ou eumélanine est un polymère brun-noir
* la phéomélanine de couleur jaune-rouge (c'est un monomère). Présente dans les yeux et les phanères peaux, ongles et cheveux, elle donne les grains de beauté, le bronzage mais la dégénérescence de ces cellules donne le mélanome tumeur cancéreuse redoutable sous la forme du MMC. Alors que le bronzage a pour rôle (outre de fournir de la vitamine D) de protéger les peaux claires des UVA/UVB du soleil.
L'absence congénitale de mélanine produit l'albinisme. Cette absence est due à une voire deux enzymes défaillantes. La première servant à former de la tyrosine et la deuxième servant à transformer la tyrosine en mélanine. Cela signifie que si la première enzyme est défaillante ,la mélanine ne sera pas produite et par conséquent le sujet sera albinos.
L'œil, lui se protège en contractant l'iris, classiquement : jusqu'à la grosseur d'une tête d'épingle. L'excès d'UV, ainsi que les traumatismes, entraînent la cataracte.
* dans les yeux, les pigments, mélanines et lipofuscine (yeux verts) colorent l'iris en vert, gris, noir, noisette…
Alors que des pigments en très faible quantité donneront les yeux bleus. Cet iris peut parfois être rouge en l'absence totale de pigment (ex. en cas d'albinisme).
* Dans les vaisseaux des mammifères : l'hémoglobine équivalent sanguin de la chlorophylle donne un rouge rutilant.
Zoologie
Les colorants naturels comprennent :
* le pourpre tiré d'un coquillage : le murex qui colore depuis des millénaires la robe des sénateurs ou des cardinaux à Rome,
* le carmin tiré de la cochenille.
Chimie
Depuis le XIXe siècle, les colorants naturels, ont été le plus souvent remplacés par des composés synthétiques, azoïques tirés de l'aniline.
Alimentation
Si le rouge de betterave (bétanine - E162) est bien inoffensif, d'autres pigments colorants ne l'étaient guère, comme :
* le jaune-de-beurre qui servait à colorer les margarines,
* l'amarante (E123) (colorant rouge)
Ils ont été justement condamnés par l'Académie de Médecine comme cancérigènes bien qu'ils aient été largement utilisés dans les siècles précédents.
Peinture
De nos jours, la plupart des pigments ne sont pas d'origine industrielle. Seuls quelques pigments sont extraits à partir de minéraux, comme les ocres. La production mondiale de certains pigments comme le blanc de titane s'élève à plusieurs centaines de tonnes par an.
En peinture, les qualités requises pour les pigments sont :
* la stabilité à la lumière. Certains pigments se décolorent lorsqu'ils sont exposés à la lumière, ils sont donc à éviter en peinture.
* la stabilité en mélange avec d'autres pigments. Pour obtenir des teintes variées, il est nécessaire de mélanger des pigments différents. Il est important que ceux-ci ne réagissent pas entre-eux. Par exemple, les pigments de cadmium ne doivent pas être mélangés avec des pigments contenant du plomb.
Exemples pour l'huile (peinture à l'huile), l'eau (gouache), l'œuf (tempera)...
* Pour le bleu :
o bleu de cobalt
o bleu de Prusse
o bleu outremer
o bleu de phtalocyanine
o indigo (végétal), n'est plus utilisé
o lapis-lazuli (minéral), n'est plus utilisé, il est remplacé par le bleu outremer.
* pour les noirs végétaux :
o noir de vigne
o noir de campêche
o noir de fumée et/ou noir de suie et/ou noir de lampe
o autres noirs végétaux.
* pour les noirs minéraux :
o noir de vase ;
o noir de Mars ou noir de fer ;
o noir de manganèse;
o noir de Prusse ;
o la terre de Cassel ;
o le bitume de Judée ;
o le khôl (mais beaucoup plus utilisé en cosmétique ;
o autres noirs minéraux.
* pour le noir animal :
o noir d'ivoire (à base d'ivoire à l'origine, l'ivoire étant remplacé par de l'os par la suite)
* pour les rouges (et roses)
o végétaux : garance, alizarine, carmin, kermès et cramoisis… autres rouges végétaux.
Sans oublier l'orseille, ou pourpre française, tiré d'un lichen, Roccella tinctoria de la famille des Roccellaceae.
* pour les rouges (et roses) minéraux : Vermillon et cinabre ; minium ; sinopia ; rouges de cadmium ; terres rouges : rouge de Pouzzoles, rouge Van Dyck, etc. autres rouges minéraux.
* Le jaune, couleur lumineuse, très utilisé, en peinture, y est l'intermédiaire entre l'or et l'orange.
o des jaunes minéraux : jaune de chrome ; jaune auréolin ou Auréoline, jaune de Hansa. L'Orpiment (ou jaune royal, jaune de Perse et Orpin de Perse, jaune d'arsenic, or des fous…). Les jaune de cobalt, jaune de zinc ou jaune bouton d'or, jaune de baryum ou jaune d'outremer, jaune de baryte, jaune de strontiane, jaune de turbith, jaune de momie, les autres jaunes minéraux.
o des jaunes végétaux : jaune safran et curcuma, jaune indien, gomme-gutte ou jaune du Cambodge, quercitrin et quercitron, les autres jaunes végétaux ;
o des jaunes de synthèse : azoïques.
* pour l'orangé utilisé en peinture, on se heurte à une grande difficulté : « classer, dans la gamme des couleurs (ou nuancier) cette couleur intermédiaire entre le rouge et le jaune » Van Dyck.
o les oranges de cadmium (sulfo-séléniures de cadmium) ; l'orangé de Mars ou terre de Mars (oxyde-de-fer), le minium, véritable mine de rouges/orangés, le rouge-orangé d'Andrinople ; le rouge de carthame (quasiment un orangé), l'arséniate de cobalt va du rouge au jaune, mais hyper-toxique, il a été remplacé par le jaune-orangé de cobalt (autre sel de cobalt), les orangés traditionnels persans (de compositions diverses).
o un seul orangé végétal : la gomme-gutte ou jaune du Cambodge. Elle aussi, peut être, jaune ou orangée en fonction de sa composition.
