GENERALITES SUR LES COLORANTS .1. Vert de malachite

a. Nom, étymologie et historique

Le nom de Malachite provient du grec malakhê ou molokhê signifiant "mauve". Cette substance n'est pas mauve mais verte, ce qui peut surprendre. Cependant, le mauve n'est pas seulement une couleur, mais aussi une plante. Celle-ci a bien des fleurs de couleur mauve, mais ses feuilles sont d'un ton qui rappellerait la malachite [17].

Ce n'est pas seulement une pierre décorative à la mode. Dans l'antiquité, les Grecs et les Romains l'utilisaient déjà pour la fabrication d'amulettes qui étaient censées protéger les

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enfants des accidents. Les anciens mineurs trouvaient la malachite dans les mines de minerai de cuivre et lui avaient donné le nom de "verdure des rochers".

b. Définition

Le nom de « Vert de Malachite » provient du nom d'un carbonate minéral : la Malachite. Le vert de malachite (ou vert d'aniline, ou vert de diamant B), qui est un sel de base organique, est un colorant basique. Les colorants basiques sont cationiques, ils ont une charge électrique positive et ils sont utilisés pour les tissus anioniques qui sont négatifs-porteur de charge, tels que la laine, la soie, le nylon et l'acrylique.

c. Structure chimique

Le vert de malachite est un sel formé avec l’acide oxalique et qui se présente sous la forme d’une poudre cristalline verte. Il est un colorant organique et la molécule peut exister sous deux formes, soit ionisée et non ionisée selon le pH du milieu [18]. La forme ionisée de la molécule, qui est responsable de la couleur verte caractéristique du produit, est présente en milieu acide alors que dans une eau alcaline le vert de malachite est converti sous sa forme non ionisée incolore (Figure IV.1).

Figure IV.1. Structure chimique du vert de malachite. d. Caractéristiques physico-chimiques

Les principales caractéristiques du vert de malachite sont résumées dans le tableau (IV.1).

Tableau IV.1. Caractéristiques du vert de malachite. Propriété

Famille Cationique

Formule brut C23 H25 N2 Cl

Formule chimique 4-[(4-dimethylaminophenyl)-phenyl-methyl]-N,N-dimethyl-aniline Appellation chimique C.I. Basic Green 4

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Masse molaire 364,911 ± 0,023 g·mol^-1

Apparence Cristaux verts foncés

_max 615 nm

e. Applications

Ce colorant chimique est principalement conçu pour être utilisé comme colorant pour la soie, le cuir et le papier. Le vert de malachite dans une solution diluée est largement utilisé en médecine comme un antiseptique local. Il a été employé pour traiter les parasites, les infections fongiques, et les infections bactériennes dans le poisson et les œufs de poisson.

Le vert de malachite a des propriétés d'indicateur coloré de pH, il possède deux zones de virages, un en milieu très acide et un en milieu très basique.

f. Toxicité

Aujourd’hui, le vert de malachite est devenu une substance très controversée sur le plan international à cause des risques que les résidus présentent pour les consommateurs de poissons traités [19]. Il aurait des effets sur le système immunitaire, le système reproducteur, en plus de présenter de propriétés tératogènes et cancérogènes. L’utilisation du vert de malachite est interdite dans l’Union Européenne [20].

La molécule a aussi une affinité pour le système génétique (ADN) de la cellule avec lequel elle interagit pour altérer ses fonctions et sa structure, lui conférant alors ses propriétés mutagènes et cancérogènes [19].

En dépit de cela, la Grande Bretagne, qui a banni son usage en juin 2002, se voyait récemment ébranlée à la suite de la présence de résidus de vert de malachite détecté dans le saumon d’élevage, menaçant ainsi toute cette industrie suite aux intentions de l’Union Européenne d’imposer un blocage commercial sur les importations de saumon anglais [21].

Au Canada, l’utilisation du vert de malachite est interdite pour l’élevage de produits aquicoles destinés à la consommation humaine parce qu’il est reconnu cancérigène. Le vert de malachite est un fongicide aquatique homologué pour les poissons d’aquarium uniquement [22].

Le vert de malachite, parce qu’il est suspecté d’être tératogène, figure actuellement aux États-Unis sur la liste N°1 de l’Agence américaine de la protection de l’environnement (EPA), c’est-à-dire des produits qui présentent des risques toxicologiques et il n’est pas

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permis de l’utiliser en aquaculture [23]. Des chercheurs ont établi que le vert de malachite, colorant couramment utilisé en industrie et comme antifongique, est un composé fortement cytotoxique pour les mammifères [24-26]. Son homologue, le cristal violet, est dégradé par digestion bactérienne en amines cancérigènes et mutagènes [27,28]. Par conséquent le traitement par voie biologique de tels composés est susceptible de rendre la solution plus toxique que celle de départ.

IV.2. 2. Rouge de Méthyle a. Définition

Rouge de méthyle appelé aussi méthyle red ou O-méthyle red. C'est l'acide diméthyl-amino-4 phénylazo-2 benzoïque. Ce colorant existe sous forme de poudre cristalline rouge ou violette. Il est pratiquement insoluble dans l'eau, mais soluble dans l'éthanol, acétone, acide acétique, le benzène, le chloroforme et les bases alcalines diluées.

b. Structure chimique

La structure chimique du rouge de méthyle est représentée par la figure IV.2.

Figure IV.2. Structure chimique du rouge de méthyle. c. Propriétés physico-chimiques [29]

Les propriétés physico-chimiques du rouge de méthyle sont regroupées dans le tableau (IV.2). Tableau IV.2. Caractéristiques du rouge de méthyle.

Propriétés

Famille Anionique

Formule brute C₁₅H₁₅N₃O₂

Formule chimique acide diméthylamino-4 phénylazo-2 benzoïque

136 Masse molaire 269,29 g·mol^-1

Apparence Cristaux rouge ou violette

_max 525 nm

d. Applications

Rouge de méthyle est un composé organique utilisé dans de nombreux domaines, notamment, l'identification des entérobactéries par la recherche de l'acidification d'un milieu glucose.

Le rouge de méthyle est un indicateur coloré de pH, la zone de virage entre 4,4 et 6,2. Il est rouge violet à pH <4,4 et jaune pâle à pH>6,2, orange entre les deux. Le rouge méthylique est un mono-azoïque généralement utilisé pour teindre les textiles et dans les analyses de laboratoire.

Le test du rouge de méthyle est une réaction utilisée pour mettre en évidence la voie fermentative des acides mixtes lors de l’identification biochimique des streptococcies. Les bactéries fermentent le glucose par la voie des acides mixtes ce qui libèrent une grande quantité d'acides organiques dans le milieu ce qui abaissent le pH suffisamment pour que le métabolisme protidique n'élève pas le pH en fin de période d'incubation. Le pH final est inférieur à 4,5 : le rouge de méthyle devient rouge [30].

e. Toxicité

Le rouge de méthyle est instable dans les conditions suivantes : lorsqu'il est chauffé jusqu'à sa décomposition, il émet des fumées toxiques de monoxyde de carbone, de dioxyde de carbone et d'oxyde d'azote. Ce colorant est nocif par inhalation et par ingestion, il est irritant pour les yeux et il peut entrainer une sensibilisation en contact avec la peau [31].

IV.3 ADSORPTION DE VERT DE MALACHITE PAR LA VASE