MORDANT DE BORDEAUX
UNE METHODE ELECTROCHIMIQUE

• Dangers induits par l’utilisation du perchlorure de fer pour la gravure de plaques de zinc
• Graver des plaques de zinc et d’acier en toute sécurité grâce au sulfate de cuivre
• Chimie du mordant de Bordeaux
• Élimination et évacuation du mordant de Bordeaux

Dangers induits par l’utilisation de perchlorure de fer pour la gravure des plaques de zinc

Les plaques de zinc sont maintenant couramment utilisées par les imprimeurs qui ne sont pas concernés par l’édition en grand nombre, ayant recours à des profondes morsures en liaison avec des encres très visqueuses ou pour l’embossage. Moins chère que le cuivre, il peut être acheté facilement dans des dimensions importantes dans la plupart des magasins de bricolages et reste de plus très facile à polir. Les débutants en gravure trouveront en lui un bon compromis et ils pourront l’acquérir déjà poli et protégé d’une couche de protection.

Il est maintenant couramment reconnu que la gravure des plaques de zinc à l’aide d’acide nitrique est extrêmement dangereuse, mais pour ce qui est du perchlorure de fer, beaucoup d’imprimeurs croient à tort qu’il est sans danger, car utilisé depuis de nombreuses années dans l’industrie de production des circuits imprimés. Ceci n’est qu’en partie vrai dans le cas de son usage avec des plaques de zinc, le processus chimique créant un dépôt de chlorure cuivrique et ferreux. Le perchlorure de fer et un acide chimique puissant et le port de gants, de lunettes et l’usage d’une bonne ventilation sont indispensables.

Quoi qu’il en soit, graver des plaques de zinc dans du perchlorure de fer met en cause des principes relativement différent. Lors de la gravure, le processus participe à la création de bulles d’hydrogène, gaz qui devient explosif dans l’air et il se crée une croûte constituée d’un dépôt de fer sur les morsures. La solution contenant ensuite une dose importante de chlorure de zinc, beaucoup plus toxique et corrosif que le perchlorure de fer. Les bulles d’hydrogène qui se créent doivent être ôtées à l’aide d’une plume pour éviter une morsure irrégulière et l’opération qui consiste à supprimer la croûte abrasive de fer peut endommager la couche de vernis ou une aquatinte délicate. Lorsqu’une morsure profonde sur de grandes surfaces est envisagée, la réaction chimique consomme la solution et des vapeurs hydrochloridiques hautement toxiques sont de plus émises. Comme le savent la plupart de graveurs expérimentés, être obligé de brosser les zones gravées et d’agiter les bains en permanence afin d’éviter les dépôts, l’expose aux émanations gazeuses qui l’obligent à porter des lunettes et autres masques de protections, tout à fait inconfortables. Les bacs verticaux étant inutilisables dans ces conditions. À mesure que la solution s’épuise, de l’hydroxyde de fer se détache et l’assombrit, le zinc déplace les ions de fer dans la solution, qui finissent par former cette croûte, de plus en plus difficile à supprimer. La solution devient rapidement une mixture de perchlorure de fer et de chlorure de zinc beaucoup plus corrosif que l’originale est qu’il est très difficile de rendre non toxique en vue de son évacuation.

Une évolution récente, qui atténue partiellement les inconvénients du perchlorure de fer, est l’usage du mordant d’Edinburgh, développé par Friedhard Kiekerben, procédé qui utilise l’acide citrique pour accélérer la morsure et dissoudre un peu des sédiments.

Graver des plaques de zinc et d’acier en toute sécurité grâce au sulfate de cuivre

Certaines des méthodes bien plus sûres pour graver des plaques de zinc et d’acier, sont les méthodes électrochimiques, comme par exemple l’électrolyse, qui satisferont tous ceux qui désirent une solution unique, peu chère et facile à obtenir. Elle est constituée d’une concentration pure de sulfate de cuivre. Dans le cas des plaques en acier doux (ferreux – et non en acier inoxydable), j’ai constaté que l’ajout d’une quantité égale de chlorure de sodium (sel commun) rend la solution plus efficace que le simple sulfate de cuivre, qui a tendance à recouvrir la plaque et à gêner la gravure. Ce mélange de sel et de sulfate de cuivre, sera de même, apte à mordre l’aluminium, si on lui adjoint du bisulfate de sodium, un acide doux, comme l’a démontré Nik Semenoff (2). Je préfère garder la solution la plus simple possible et éviter l’ajout d’acide. J’ai également constaté que la mixture sel/sulfate de cuivre pour la morsure du zinc, était tout à fait efficace, tout en possédant une durée de vie plus longue.

J’ai appelé cette mixture le mordant de Bordeaux, car le sulfate de cuivre et plus connu sous la dénomination de Bouillie bordelaise, par les vignerons et les jardiniers (attention, la bouillie bordelaise vendu dans les jardinerie ne contient pas que du sulfate de cuivre en général), qui l’utilisent pulvérisée sur les plants pour lutter contre le mildiou. La solution est beaucoup moins toxique dans sa manipulation que le perchlorure de fer et la gravure sur zinc se produit sans création de bulles ou de gaz, même si l’usage de gant et préférable afin d’éviter les contacts avec la peau. Un fin dépôt de cuivre insoluble en suspension se produit, facile à éliminer en balayant la morsure avec une plume ou un pinceau doux. Un autre avantage consiste dans la transparence de la solution bleue fraîche, qui se colore graduellement avec son épuisement, ce qui permet une visualisation aisée de son évolution grâce à l’observation de l’accumulation du dépôt. NiK Semenoff et L.W. Bader ont décrit un mordant équivalent au Mordant de Bordeaux, dans un article dans « Leonardo », publié en 1998.(17)

(Pas encore traduit)
To make up a solution follow the instructions given for mixing a concentrated solution of Copper Sulphate in the pages on preparation . I recommend a concentrated solution, but some research done at the Rietveld Academy in Holland by Ad Stijnman (20) and collaborators has found that a more diluted solution will work. Do not use readymixed commercial Bordeaux mixtures supplied by gardening shops as it is often mixed with other chemicals, and sometimes contains no copper sulphate at all !.(RETOUR)

Chimie du mordant de Bordeaux

L’action du mordant de Bordeaux sur le zinc est essentiellement basée sur une réaction électrochimique équivalente très similaire à une gravure électrolytique. Brièvement, le zinc possède un potentiel d’électrode (Zn2+ =+0,76) supérieur au cuivre (Cu2+ =+0,34) ce qui a pour entraîne le déplacement des ions de cuivre de la solution de sulfate de cuivre (CuSO4) , les ions de zinc se combinant avec les ions sulfate (SO4) pour former du sulfate de zinc (ZnSO4). Si le dépôt de cuivre reste en contact avec le zinc, il pourrait se produire une réaction secondaire – le métal en contact avec une solution acide de sulfate de cuivre formant un court-circuit galvanique, appelé « couple zinc-cuivre » - produisant une faible quantité d’hydrogène et rendant la solution moins acide (plus alcaline). Alors que l’alcalinité de la solution augmente et que le pH dépasse le 7, il se produit une réaction entre les ions de cuivre et de zinc, donnant un précipité additionnel d’hydroxyde de cuivre et de zinc. Cette réaction secondaire peut être utilisée pour créer une texture sur les parties non protégées de la plaque. Mais en règle générale, il est préférable de brosser ce dépôt lors de sa formation et ainsi d’augmenter la précision et la durée de vie de la solution. Il se produit habituellement une couche noirâtre d’hydroxyde qui adhère aux parties non protégées, mais qui peut facilement être éliminée ou qui disparaîtra lors de la première impression. Les zones mordues, présente une fine texture cristalline, identique à la procédure de galvtinte (cf. plus haut), qui permet de bien retenir l’encre d’impression.

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Élimination et évacuation du Mordant de Bordeaux

L’évacuation peut se concevoir en deux temps : filtrage et récupération totale du dépôt dans la solution qui peut être ensuite utilisé pour la gravure électrolytique de plaques de zinc. Si vous ne l’utilisez pas pour cela, ou si vous en possédez trop, la solution ne doit pas être évacuée dans les égouts, à cause de la présence de sulfate de zinc et des résidus de sulfate de cuivre qu’elle contient. Pour la rendre non-toxique et propre à l’élimination, vous pouvez lui adjoindre du carbonate de sodium (lessive de soude) ou de l’hydroxyde de soude pour la neutraliser, jusqu’à ce que son pH se situe entre 7,0 et 8,0. L’hydroxyde de cuivre et de zinc stockés dans un sac en plastique, seront traités avec les boues par les services de récupération appropriés. Filtrez cette boue et séparez-la du liquide qui une fois dilué, peut être évacué dans l’égout. Lors de sa neutralisation, prenez garde à ne pas laisser cette solution devenir trop alcaline, car l’hydroxyde se disolverait à nouveau. Si vous gravez des plaques, à la fois électrolytiquement et grâce au mordant de Bordeaux, gardez bien séparé dans des récipients identifiés la solution diluée de sulfate de cuivre en usage pour l'électrolyte de celle utilisée pour le mordant de Bordeaux. Il n’y a nul danger dans l’inversion des solutions, mais une solution diluée de sulfate de cuivre préparée pour une gravure électrolytique ne mordra pas de façon satisfaisante le zinc et créera un dépôt de zinc sur votre cathode.

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"Penne - Gorges d'Aveyron" Tirage de plaque de zinc de 33 cm de côté. Vernie et gravée au trait dans un Mordant de Bordeaux. Puis, application d’une Fractinte en 6 étapes.