Influence de la teneur en chrome sur la structure et l'altération du verre de cristal
Résumé
Dans l'univers de la bouteillerie l'uranium a été remplacé par le chrome pour des raisons évidentes de toxicité et afin de conserver les teintes caractéristiques de certains flacons de vin. Le chrome est un élément multivalent, ce qui lui confère différentes propriétés et différentes teintes selon son état d'oxydation. Dans son état réduit, Cr3+, le chrome donne au verre une couleur verte dont l'intensité est fonction de sa concentration. Sous sa forme oxydée, Cr6+, le chrome apporte une teinte jaunâtre mais il n'est aujourd'hui plus utilisé comme matière première parce que très nocif pour la santé. Actuellement des discussions sont en cours afin de déterminer sur le plan réglementaire comment doivent être évalués les produits verriers contenant du chrome. L'enjeu majeur réside dans la maitrise du degré d'oxydation du chrome dans le verre lors de son élaboration et de son utilisation.
L'influence de la teneur en chrome dans le cristal au plomb sur sa structure et son comportement vis-à-vis de l'altération aqueuse ont été étudiés. Les teneurs en Cr2O3 s'échelonnent de 0,01 %mol à 0,08 %mol à l'origine d'un nuancier allant du vert très clair au vert très foncé. La structure de ces verres a été caractérisée par RMN du solide haute résolution (29Si, 23Na et 1H) et comparée à celle d'un cristal au plomb sans chrome. Ces différents verres ont été soumis à des tests d'altération en acide acétique, pH = 2.4, pendant plus de 350 jours, à 70°C pour accroitre les vitesses d'altération. Les cinétiques de dissolution ont été suivies par prélèvements et dosages réguliers par ICP-MS des solutions d'altération. Les quantités de chrome relâchées en solution sont détectées, bien que très faibles, et un effet notable de la présence de chrome sur le relâchement de silicium et de plomb a été observé, ce qui a pu être corrélé avec les données de structure acquises par RMN.