William Perkin
Alors qu’il réalisait des expériences chez lui pour produire un remède synthétique contre la malaria, William Perkin, âgé de 18 ans, découvrit la mauveine, un colorant pourpre. Pour des oreilles modernes, cela peut sembler banal, mais en 1856, c’était une grande nouvelle car les colorants pourpres avaient toujours été formidablement chers – les vêtements pourpres étaient réservés à une élite : les empereurs, les rois et les généraux victorieux portaient du pourpre comme symbole de statut.
La mauveine de Perkin a rendu les vêtements pourpres accessibles à tous et il s’est enrichi. Jusqu’alors, tous les colorants étaient des produits naturels. La mauveine a été le premier colorant à naître dans un laboratoire, et très vite des dizaines d’autres ont suivi. La révolution des colorants synthétiques prit le monde d’assaut, transformant les textiles, les aliments et la médecine.
Débuts
William Henry Perkin est né le 12 mars 1838 à Londres, en Angleterre, au Royaume-Uni.
Son père, George Perkin, était un charpentier d’origine modeste. En partant de rien, il a construit une entreprise prospère en tant que constructeur et entrepreneur. La mère de William, Sarah Cuthbert, était venue d’Ecosse avec sa famille à Londres lorsqu’elle était enfant. William était le plus jeune des quatre garçons et des trois filles du couple ; tous ont été élevés dans la foi anglicane.
La famille de William vivait dans une grande maison bien aménagée dans un quartier sommaire de l’est de Londres. Ses parents l’ont envoyé dans une école privée, Arbour Terrace School, non loin de chez eux. Ses professeurs y ont observé qu’il était un garçon très intelligent avec un esprit remarquablement curieux : il semblait être poussé à comprendre comment tout ce qui l’entourait fonctionnait.
Que faire ?
William Perkin : autoportrait à l’âge de 14 ans, bien qu’il paraisse plus âgé.
William aimait travailler avec ses mains, et pensait au début suivre les traces de son père pour devenir constructeur. Son père avait transmis l’amour de la musique à ses enfants, et William jouait de la contrebasse et du violon. Dans des moments plus fantaisistes, il pensait qu’il pourrait former un quatuor avec ses frères &sœurs musiciens et parcourir le pays en donnant des récitals ; devenir un artiste l’attirait également.
Son père, cependant, avait à cœur que son plus jeune enfant suive une formation d’architecte.
La chimie et Michael Faraday
À 12 ans, William se met à la photographie, alors à ses débuts. Un ami l’a initié à des expériences de chimie de base et lui a montré des cristaux. William est stupéfait par leur beauté. À partir de ce moment, il a eu la certitude que la chimie serait sa vie.
À 13 ans, il s’inscrit à la City of London School, où il suit des cours de chimie deux fois par semaine pendant l’heure du déjeuner. Son père lui achète de la verrerie de laboratoire pour réaliser des expériences à la maison.
L’année suivante, le professeur de chimie de William lui suggère d’écrire à Michael Faraday pour lui demander s’il peut assister à ses conférences à la Royal Institution. Le grand homme répondit personnellement à William et à partir de ce moment-là, il passa les samedis après-midi aux conférences de Faraday.
Collège royal de chimie
En 1845, alors que William avait sept ans, le Collège royal de chimie avait ouvert ses portes pour la première fois pour enseigner la chimie au niveau universitaire. Huit ans plus tard, alors que William avait 15 ans, son professeur de chimie lui a recommandé de s’y inscrire. Le père de William s’y oppose farouchement – il souhaite toujours que William devienne architecte. Cependant, après avoir rencontré à plusieurs reprises le directeur du collège, le célèbre chimiste allemand August Wilhelm von Hofmann, il est persuadé que la chimie offrira à son fils une carrière enrichissante. William allait bientôt dépasser les attentes les plus folles de son père.
En 1854, à l’âge de 16 ans, William a monté un laboratoire à la maison pour mener à bien ses propres projets de recherche. Au collège, il s’épanouit sous l’aile d’Hofmann et publie son premier article de recherche en 1855 : Sur l’action du chlorure de cyanogène sur la naphtylamine.
La couleur pourpre
Jusqu’à l’époque de Perkin, les vêtements pourpres étaient liés aux empereurs, aux monarques et à un grand prestige.
Le colorant naturel, le pourpre de Tyrie, qui était utilisé pour produire des vêtements violets, était fabriqué à partir du mucus glandulaire d’une espèce d’escargot de mer carnivore. Des dizaines de milliers d’escargots étaient nécessaires pour produire une quantité utile de teinture, et le processus de fabrication de la teinture lui-même était alambiqué.
Pour la plupart des gens, le pourpre était inabordable.
La couleur du 6,6′-dibromoindigo, le principal composant chimique du pourpre tyrien.
Une mosaïque du sixième siècle de l’empereur byzantin Justinien le Grand. La plupart des yeux modernes repèrent son statut à sa couronne et à son auréole. Aux yeux de ses contemporains, les vêtements violets de Justinien étaient tout aussi significatifs.
Le violet pour tous
Une découverte accidentelle
William Perkin venait d’avoir 18 ans lorsqu’il fit la découverte accidentelle qui allait changer sa vie. Il l’a faite pendant les vacances de Pâques en 1856 dans son laboratoire domestique qui était:
« … la moitié d’une pièce petite mais de forme allongée avec quelques étagères pour les bouteilles et une table. Dans la cheminée, un fourneau était également construit. Pas d’eau posée ni de gaz. Je travaillais avec de vieilles lampes à alcool Berzelius et dans un hangar je faisais des combustions avec du charbon de bois. C’est dans ce laboratoire que je travaillais le soir et pendant les vacances. »
La recette
Perkin a commencé par l’aniline, un composé organique qui sent le poisson pourri. L’aniline est l’un des milliers de composés chimiques que l’on trouve dans le goudron de houille, la boue noire qui reste après que le charbon a été chauffé pour produire du gaz de houille. (Jusqu’au milieu du XXe siècle, presque tout le gaz utilisé pour l’éclairage et le carburant était du gaz de houille.)
Perkin espérait utiliser l’aniline comme point de départ pour synthétiser la quinine, un composé naturel coûteux utilisé pour traiter la malaria – synthétiser la quinine était un projet que lui avait confié Hofmann. La malaria était alors un problème majeur en Occident, y compris dans les régions du sud de l’Angleterre.
Perkin a oxydé l’aniline dans l’acide sulfurique en utilisant du bichromate de potassium pour obtenir une substance noire, qui n’était évidemment pas de la quinine. Poussé par sa vieille curiosité d’enfant, plutôt que de jeter la substance noire, il l’a étudiée et a découvert une teinture violette. Ses carnets de laboratoire existent toujours, avec ses empreintes digitales violettes.
« Je m’efforçais de transformer une base artificielle en alcaloïde naturel, la quinine, mais mon expérience, au lieu de donner la quinine incolore, donnait une poudre rougeâtre. Désireux de comprendre ce résultat particulier, j’ai choisi une autre base de construction plus simple, à savoir l’aniline, et j’ai obtenu dans ce cas un produit parfaitement noir. Celui-ci fut purifié et séché, et lorsqu’il fut digéré avec de l’esprit de vin, il donna la teinture mauve. »
Est-ce qu’il a de la valeur ?
Perkin montra sa teinture violette à son frère Thomas et à Arthur Church, un ami du collège. Ensemble, ils ont déménagé le laboratoire de Perkin dans l’abri de jardin de la famille Perkin où ils ont produit davantage de teinture pourpre et l’ont utilisée pour colorer de la soie : ils ont été ravis de voir la soie devenir d’un beau violet éclatant – il n’y avait aucune garantie que la teinture se fixe sur la soie.
De plus, la couleur violette brillante était stable sur la soie : elle ne partait pas au lavage à l’eau et au savon, et ne se décolorait pas à la lumière.
Dans un premier temps, Perkin nomma le colorant « violet d’aniline » ou « violet de Tyrie ». Les chimistes lui ont ensuite donné le nom de mauveine.
Un échantillon de soie teintée avec le premier lot de mauveine de William Perkin. La lettre au-dessus de la soie est celle du fils de Perkin. Image par Henry Rzepa.
William et son frère Thomas ont continué à travailler sur la mauveine, la produisant en plus grandes quantités, plus pures. Un ami de Thomas lui a parlé d’une fabrique de tissus très réputée dans la ville écossaise de Perth, et William a donc envoyé au propriétaire des échantillons de tissu mauve.
Suite, il a reçu une réponse très enthousiaste de Robert Puller. Puller, dont l’usine avait récemment produit de la soie pour la reine Victoria, a dit à Perkin que, à condition que sa nouvelle teinture ne soit pas terriblement chère, elle serait l’une des découvertes les plus précieuses faites depuis longtemps.
En août 1856, Perkin, âgé de 18 ans, déposa un brevet pour sa découverte.
« La nature de mon invention consiste à produire une nouvelle matière colorante pour teindre d’une couleur lilas ou pourpre des étoffes de soie, de coton, de laine ou d’autres matières de la manière suivante… »
Hofmann’s Huff
Perkin a maintenant parlé à Hofmann de sa découverte et a dit qu’il allait quitter l’université pour faire passer sa découverte au niveau suivant : la production à l’échelle industrielle. Hofmann, furieux, dit à Perkin qu’il était stupide d’abandonner ses études pour quelque chose d’aussi insignifiant – il appela le nouveau colorant » boue violette « . Il a dit que Perkin, en franchissant la ligne de la recherche scientifique à la fabrication, risquait de devenir un paria scientifique.
Cependant, en moins d’un an, le jeune Perkin de 19 ans a été élu membre à part entière de la Société chimique de Londres.
La nouvelle teinture est un succès
En juin 1857, le père de William Perkin a investi tout son propre argent dans le projet pourpre et a commencé à construire l’usine qui produirait la mauveine. Elle fut achevée en six mois. Pendant ce temps, William a résolu la myriade de problèmes chimiques, techniques et de production qui se sont présentés – une réussite remarquable pour un si jeune homme.
La production de mauve à grande échelle n’aurait pas pu arriver à un meilleur moment : dans la seconde moitié de 1857, la dernière impératrice de France, Eugénie, la femme la plus à la mode au monde, a commencé à être vue portant une nuance de violet, décrite par le mot français mauve.
En janvier 1858, la reine Victoria de Grande-Bretagne portait du mauve pour le mariage de sa fille Vicky.
Les dames soucieuses de la mode dans toute l’Europe demandaient désormais du mauve pour leurs robes – Perkin était sur la voie rapide de la richesse.
ARABELLA MARIA : « Rien que de penser, chère Julia, que nos Mères portaient des modes aussi ridicules que celles-ci ! »
LES DEUX : « Ha ! ha ! ha ! ha ! »
Plus de découvertes
La découverte de la mauve par Perkin a déclenché un torrent d’activité parmi les chimistes qui ont expérimenté sans relâche avec les abondantes réserves de goudron de houille en s’efforçant de produire de nouveaux colorants synthétiques. Au final, des milliers de colorants synthétiques ont été découverts et commercialisés. Perkin lui-même a découvert le « violet de Britannia » et le « vert de Perkin », entre autres.
En décembre 1873, Perkin a vendu son usine de teinture. Il poursuivit ses travaux de recherche en chimie organique, faisant un certain nombre de découvertes, dont la plus importante fut la réaction de Perkin pour synthétiser les acides cinnamiques, un groupe important de produits chimiques utilisés pour fabriquer des esters à l’odeur agréable pour la fabrication de parfums et également dans les produits pharmaceutiques, les arômes et l’indigo synthétique.
Honors
Loin de devenir un paria scientifique, comme le prévoyait le professeur Hofmann, Perkin reçut un certain nombre d’honneurs, notamment :
1857 : Fellow de la Société chimique de Londres
1866 : Membre de la Royal Society
1879 : Médaille royale
1889 : Médaille Davy
1890 : Médaille Albert
1906 : Médaille Perkin
1906 : Anobli, devenant Sir William Henry Perkin
Depuis 1906, cinquantième anniversaire de la découverte de la mauveine, l’American Society of Chemical Industry décerne chaque année la médaille Perkin pour :
Innovation dans le domaine de la chimie appliquée résultant en un développement commercial exceptionnel et un résident des États-Unis.
Perkin, bien que ne résidant pas aux États-Unis, a été le premier lauréat. La médaille Perkin est considérée comme la plus haute distinction de la chimie industrielle américaine.
La médaille Perkin. Image gracieusement fournie par le Science History Institute.
Famille et fin
En septembre 1859, à l’âge de 21 ans, Perkin épouse sa cousine Jemima Harriet Lisset. Ils ont eu deux fils : William Henry Perkin Jr. et Arthur George Perkin. Tous deux devinrent d’éminents chimistes organiques. Peu après la naissance d’Arthur en décembre 1861, Jemima meurt de la tuberculose.
En 1864, Perkin épouse Alexandrine Caroline Mollwo, originaire de Pologne. Ils ont eu trois filles : Annie, Sacha Emilie et Helen Mary, et un fils, Frederick Mollwo Perkin, qui devint un chimiste distingué.
Perkin était végétarien. Plus tard dans sa vie, il est devenu un chrétien évangélique, prônant la charité et un mode de vie modéré et sans alcool. Il a donné de grandes sommes d’argent à des organismes de bienfaisance, notamment des églises et l’Armée du Salut. Il a continué son passe-temps d’enfance en jouant d’une variété d’instruments de musique.
William Perkin est mort à 69 ans à son domicile de Harrow, à Londres, d’une double pneumonie le 14 juillet 1907 après l’éclatement de son appendice. Il a été enterré dans le cimetière de Christ Church, à Harrow. Sa seconde épouse Alexandrine, leur fille Sacha et leur fils Frederick ont été ajoutés dans la même tombe après leurs décès ultérieurs.
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"William Perkin." Famous Scientists. famousscientists.org. 8 Oct. 2018. Web. <www.famousscientists.org/william-perkin/>.
Publié par FamousScientists.org
Lecture complémentaire
Simon Garfield
Mauve : comment un homme a inventé une couleur qui a changé le monde
W.W. Norton & Company, New York, 2001
Creative Commons
Image de soie teinte à la mauveine par Henry Rzepa sous la licence Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic.
Image de la médaille Perkin par Conrad Erb, Science History Institute sous la licence Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.