Comment fonctionne l'encre invisible ?

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Comment fonctionne l'encre invisible ?

Je vais réaliser l'expérience de l'encre invisible (jus de citron, bougie) avec mes élèves. Je sais que, sous l'effet de la chaleur, une substance (une vitamine) contenue dans le jus de citron se transforme et devient brune. J'aimerais en savoir davantage : quelle est cette vitamine? Quel est le nom de la nouvelle substance ?

La substance présente dans le jus de citron est la vitamine C ou acide ascorbique. Lors de l'expérience, ce n'est pas le brunissement de la vitamine C qui est observé mais celui du papier altéré par la vitamine C.
Le nom acide ascorbique vient de ce que la molécule a des propriétés acides : la vitamine C est plus acide que le vinaigre.
Le qualificatif ascorbique vient du fait que, dès 1753, un médecin militaire de la Royal Navy découvrit que le jus de citron permettait d'éviter le scorbut des marins...et c'est en 1917 que la vitamine C fut isolée et reconnue comme le facteur nutritionnel évitant cette maladie.

Pour revenir à l'encre invisible, le brunissement accéléré du papier imprégné par le jus de citron est dû à l'altération du papier par l'acidité de la vitamine C. Vous obtiendrez le même résultat avec du vinaigre.
Une autre encre invisible, plus intéressante parce que disparaissant à nouveau après révélation, est celle obtenue avec du chlorure de cobalt. On peut se le procurer facilement auprès de n'importe quel laboratoire de lycée ou d'université et il est dépourvu de tout risque. Le chlorure de cobalt dissout dans l'eau donne un composé rose clair dont la couleur est très pâle et ne se voit pratiquement pas sur une feuille de papier. Le chauffage de la feuille conduit à la déshydratation de celle-ci et le composé de cobalt, perdant son eau, donne un nouveau chlorure de couleur bleu-azur, beaucoup plus intense que la couleur rose initiale. Quand la feuille revient à température ambiante, l'humidité atmosphérique permet au composé bleu de disparaître au profit du composé rose "invisible". Ce phénomène est utilisé dans les petits baromètres supposés annoncer la pluie ou le beau temps, avec une plage colorée du rose au bleu.

Jean-Claude Chottard,
professeur émérite de chimie,
Université Paris Descartes
jean-claude.chottard@parisdescartes.fr/ jcchottard@wanadoo.fr

C'est la transformation des matières organiques (sucre, acide citrique, vitamine C) par la chaleur, par des processus d'oxydation , de "caramélisation" etc. qui donne au jus de citron sa qualité d'encre sympathique. On comprend alors que ce jus n'est pas le seul à posséder cette propriété ; de nombreuses substances organiques conviennent. Il est facile de se procurer du jus de citron, qui est presque transparent avant le chauffage et contient des molécules assez sensibles (vitamine C) de sorte que la transformation par la chaleur est facile. Difficile en revanche de préciser la nature des produits formés. Mélanoïdines, produits avancés de la réaction de Maillard, etc. : des choses très compliquées et pas encore complètement connues !