La Chimiluminescence

La chimiluminescence est une réaction chimique produisant de la lumière, dont l’une des plus connues est la réaction du luminol. Le phénomène de Chimiluminescence est facile à observer lors de l’oxydation lente du phosphore dans l’air, il se dégage alors une faible luminescence verte, c’est le principe du feu follet, lueur pâle, jaune, verte, bleu ou rouge pouvant être aperçue près des marais et dans les cimetières. Le feu follet est dût à l’oxydation du méthane et de la phosphine issus de la décomposition de matières organiques.

Le phosphore

De symbole P et de numéro atomique 15, le phosphore est dit « blanc » à l’état pur, alors qu’il arbore une couleur légèrement ambrée. Son nom vient du mot grec fosforos signifiant « porteur de lumière » car le phosphore émet une faible lueur dans l’obscurité alors qu’il est exposé à l’air.


Phosphore blanc en poudre.

Le phosphore est indispensable à la vie, c’est un constituant des os et du système nerveux, il est aussi essentiel dans la formation d’acides nucléiques (ADN et ARN), il est, dans ce cas, toujours accompagné de 4 atomes d’oxygènes (PO4) c’est aussi le onzième élément le plus présent dans la croute terrestre (0.12%), ainsi qu'un élément aux variétés allotropiques, c'est-à-dire qu’à l’état solide, il existe sous plusieurs formes (Poudre, cristal…), dans le cas du phosphore, il existe le phosphore blanc, rouge et noir. Le phosphore rouge, moins inflammable et moins toxique que le phosphore blanc, a été adopté dans les allumettes, il s’obtient par chauffage à 200°C. Le phosphore noir, lui, a ses atomes rangés à la manière du graphite, c'est-à-dire en couches hexagonales et est obtenu par fort chauffage du phosphore blanc, et à haute pression pour qu’il soit sous sa forme la plus stable.

Minéraux

De nombreux minéraux sont phosphorescents. Toutefois, pour être aisément vu, il faut que l'intensité lumineuse ou la durée soit suffisante. Certains gardent ainsi leur luminosité pendant plusieurs jours.

La phosphorescence peut aussi être produit par la présence dans le minéral d'éléments étrangers, souvent en très petite quantité. Ces éléments sont appelés "activateurs". D'autres éléments, comme le fer ou le cobalt, peuvent aussi empêcher la phosphorescence même si un activateur est présent. Ils peuvent être appelés "désactivateurs".

La calcite de Terlingua (Texas) phototographiée


en lumière du jour sous ondes longues sous ondes courtes après avoir éteint
les ondes courtes.
forte phosphorescence

La natrolite

Cristaux allongés en agrégats fibreux de teinte grisâtre.

lumière naturelle

NATROLITE
Mont Saint-Hilaire, Québec, CANADA
L 3 x H 4 x P 3,5 cm
UV courts
collection et photographie © Patrick Arweiler

La willemite

Ce type de willemite est très rare et n'a été trouvé qu'une
seule fois dans une petite cavité.
La phosphorescence est aussi très forte et ressemble
à la fluorescence en UV court.

La fluorine

La fluorine est un assemblage d'ions Ca2+ et F-. Les anions F- sont deux fois plus nombreux que les cations Ca2+.

La structure de la fluorine correspond à un remplissage d'une structure hôte.
Les anions F- forment un réseau cubique simple dans lequel les cations Ca2+ occupent la moitié des sites cubiques. Les cations et les anions ont à peu près la même taille. Il est aussi possible d'inverser les rôles des cations et des anions et de considérer que les cations Ca2+ forment un réseau hôte cubique à faces centrées et les anions F- occupent tous les sites tétraédriques. Ces deux visions sont équivalentes.

Lumière du jour
Lumière noire

TPE - Mentor, Agathe, Christopher - 1èreS3