L'encre métallo-gallique

Fabriquez de l'encre à partir de sulfate de fer et de tanin !

Difficulté :
Danger :
Durée :
10 minutes
L'encre métallo-gallique

Réactifs

Sécurité

  • Portez des gants et des lunettes de protection.
  • Réalisez l'expérience sur le plateau en plastique.
Règles générales de sécurité
  • Éviter tout contact des produits chimiques avec les yeux ou la bouche.
  • Éloigner les jeunes enfants, les animaux et les personnes sans équipement de protection des yeux de la zone où sont réalisées les expériences.
  • Ranger ce coffret d’expériences hors de portée des enfants de moins de 10 ans.
  • Nettoyer la totalité du matériel après utilisation.
  • S’assurer que tous les récipients sont hermétiquement fermés et convenablement stockés après utilisation.
  • S’assurer que tous les récipients vides sont correctement éliminés.
  • Ne pas utiliser d’autre matériel que celui fourni avec le coffret ou recommandé dans la notice d’utilisation.
  • Ne pas remettre les denrées alimentaires dans leur récipient d’origine. Les jeter immédiatement.
Informations générales de premiers soins
  • En cas de contact avec les yeux : laver abondamment à l’eau en maintenant les yeux ouverts si nécessaire. Consulter immédiatement un médecin.
  • En cas d’ingestion : rincer la bouche abondamment avec de l’eau, boire de l’eau fraîche. Ne pas faire vomir. Consulter immédiatement un médecin.
  • En cas d’inhalation : transporter la personne à l’extérieur.
  • En cas de contact avec la peau et de brûlures : laver abondamment à l’eau la zone touchée pendant au moins 10 minutes.
  • En cas de doute, consulter un médecin sans délai. Emporter le produit chimique et son récipient.
  • En cas de blessure, toujours consulter un médecin.
Conseils pour les adultes superviseurs
  • L’utilisation incorrecte des produits chimiques peut engendrer des blessures et nuire à la santé. Réaliser uniquement les expériences décrites dans les instructions.
  • Ce coffret d’expériences est à utiliser uniquement par des enfants de plus do 10 ans.
  • Compte tenu de très grandes variations des capacités des enfants, même au sein d’un groupe d’âge, il convient que les adultes surveillants apprécient avec sagesse quelles sont les expériences appropriées et sans risque pour les enfants. Il convient que les instructions permettent aux adultes surveillants d’évaluer chacune des expériences afin de pouvoir déterminer son adéquation à un enfant particulier.
  • Il convient que l’adulte surveillant s’entretienne des avertissements et des informations de sécurité avec l’enfant ou les enfants avant de commencer les expériences. Il convient d’accorder une attention particulière à la sécurité lors de la manipulation d’acides, d’alcalis et de liquides inflammables.
  • Il convient que la zone où sont réalisées les expériences soit sans obstacle et ne soit pas située près d’une réserve de denrées alimentaires. Il convient qu’elle soit bien éclairée et aérée, et à proximité d’une adduction d’eau. Il convient d’utiliser une table solide dont la surface est résistante à la chaleur.
  • Il convient d’utiliser complètement les substances contenues dans des emballages non refermables au cours d’une expérience, c’est-à-dire après l’ouverture de l’emballage.

FAQ et dépannage

Mon message secret n'apparaît pas. Que dois-je faire ?

Recommencez l'expérience depuis le début en utilisant une nouvelle feuille de papier. Assurez-vous de mettre suffisamment de gouttes de tanin sur le pinceau. Attendez 5 minutes que le papier s’imprègne bien de la solution. Assurez-vous également d'appliquer une quantité suffisante de sulfate de fer(II) sur le cylindre de coton et enduisez la feuille de papier avec soin.

Puis-je utiliser du papier ordinaire pour cette expérience ?

Il y a suffisamment de papier dans le coffret pour refaire l'expérience plusieurs fois. Si vous voulez vraiment utiliser du papier ordinaire, vous pouvez bien sûr essayer ! Consignez toutes les différences entre les résultats et communiquez-nous vos observations !

Pourquoi est-il si important d'utiliser des trombones différents pour ouvrir la bouteille de solution de tanin et celle de solution de sulfate de fer ?

Bonne question ! Si un trombone avec un peu de solution de tanin est utilisé pour ouvrir une bouteille de sulfate de fer, le sulfate de fer risque d'être contaminé ; les substances réagiront entre elles et l'expérience pourrait ne pas marcher comme prévu.

Instructions pas à pas

Remplissez un stylo avec une solution de tanin. Ce composé est non volatil et plutôt pâle : il est donc bien adapté au rôle d'encre invisible, du moins tant que vous savez comment le rendre visible.

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La solution de tanin n'a pas une couleur très intense. Appliquée en petite quantité sur du papier, elle est pratiquement invisible.

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Les solutions de sulfate de fer FeSO4 sont, elles aussi, relativement pâles. Appliquez-en un peu sur le papier avec votre inscription en tanin.

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Le tanin se combine avec Fe2+ du FeSO4 pour former un composé fortement coloré, vous permettant de voir clairement le message.

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Élimination des déchets

Éliminez les déchets solides avec les ordures ménagères. Versez les solutions dans l'évier et rincez abondamment à l'eau.

Description scientifique

Ce composé de tanin et de Fe2+ est en fait si efficace pour laisser des traces sur du papier qu'il est utilisé comme encre depuis des siècles. Il est surtout connu sous le nom « d'encre métallo-gallique ». La partie « métal » est le FeSO4, un produit chimique connu de l'humanité depuis des temps immémoriaux. Et la partie « gallique » se réfère aux « galles du chêne » — sortes d'excroissances du chêne  provoquées par une certaine espèce de guêpe. Ces galles sont une source abondante de tanins. On en trouve aussi dans l'écorce et les feuilles du chêne et dans bien d'autres plantes. Le Camellia sinensis est particulièrement riche en tanins, ses feuilles une fois séchées donnent le thé que l'on connait ! Si vous arrivez à court du tanin fourni dans ce coffret, vous devinerez facilement par quoi le remplacer pour écrire vos messages secrets.

Suivi

Sulfate de cuivre et tanin

En plus des ions fer(II) Fe2+, les tanins peuvent également se lier à d'autres ions métalliques tels que le cuivre(II) Cu2+.

Les solutions de tanin et de sulfate de cuivre CuSO4 sont toutes deux presque incolores. Essayez d'écrire un message avec la solution CuSO4, puis utilisez un absorbant imbibé de tanin pour révéler votre message.

Vous pouvez également faire l'inverse : rédigez votre message avec une solution de tanin puis rendez-le visible à l'aide d'un absorbant imbibé d'une solution de sulfate de cuivre CuSO4.

Ça, c’est intéressant !

Protection astringente

Les tanins sont présents dans de nombreuses plantes, souvent pour les protéger des envahisseurs extérieurs. Les tanins peuvent se lier aux molécules de protéines, inhibant ainsi l'activité de divers microbes et les empêchant d'attaquer la plante qui les abrite. De plus, la plupart des animaux et insectes n'aiment pas le goût astringent des tanins et évitent les plantes qui en ont en abondance.

En raison de leur capacité à se lier aux protéines, les tanins sont utilisés comme agents de durcissement pour le cuir et même comme médicament anti-inflammatoire.

En outre, les effets réparateurs des tanins sont utilisés dans le domaine médical pour traiter les hémorragies, les troubles intestinaux et la diarrhée. Les tanins peuvent agir comme un antidote à l'intoxication au mercure ou au plomb : ils se lient fermement aux cations des métaux lourds tout en restant solubles dans l'eau, ce qui leur permet de traverser et de sortir du corps.

Encres permanentes

L’écriture a été un tournant pour la croissance et le développement de la civilisation humaine. Pendant longtemps, les gens ont utilisé du carbone et diverses encres à base de suie pour mettre leurs pensées sur papier (ou parchemin).

Il y a des siècles, on a découvert que le mélange de certains extraits de feuilles avec des sels ferreux produisait des encres permanentes beaucoup plus résistantes à l'eau. Ces encres sont alors révolutionnaires : elles se lient très intimement au papier parce que leurs cations Fe2+ sont oxydés en Fe3+ à l'air libre. Cette réaction ne change pas la couleur de l’encre, mais la rend résistante à l’eau et la fixe de manière plus permanente sur le papier. Il s’avère que nous recréons ici un procédé de préparation d’encre tel qu’il était pratiqué depuis le Moyen Âge et jusqu’au 20e siècle !