Robert Wilhelm Bunsen (1811-1899)

Né voici 200 ans à Göttingen, Robert Wilhelm Bunsen est un physico-chimiste allemand, dont le nom reste lié au « bec Bunsen », moyen de chauffage en chimie mis au point par un de ses techniciens dont on a paradoxalement perdu le nom… Spécialiste de l’arsenic et de ses dérivés, électrochimiste, co-inventeur du spectroscope, son nom est aussi associé à la Société allemande de physico-chimie (Deutsche Bunsen-Gesellschaft für Physikalische Chemie, DBG).

Robert Bunsen fit l’essentiel de ses études dans sa ville natale. Inscrit en Physique à l’université en 1828, il passe un doctorat en 1830 sur des méthodes et instruments de mesures physico-chimiques, en particulier l’hygromètre (Enumeratio ac descriptio hygrometrorum quae inde a Saussurii temporibus proposita sunt : on ne plaisantait pas avec le latin à Göttingen !). En 1832-1833, grâce à une bourse d’études, il voyage beaucoup entre Paris (il est dans le laboratoire de Louis Joseph Gay-Lussac) et Vienne et prend contact avec de grands chimistes d’outre-Rhin : Friedlieb Runge (cf. Caféine), Julius von Liebig, Alexander Matscherlich. Dès 1833, il est nommé à Göttingen Privat Dozent en chimie et travaille notamment sur les sels arsénieux : c’est à ce moment-là qu’il découvre les propriétés de l’oxyde de fer hydraté comme antidote aux empoisonnements à l’arsenic (cf. Arsenic).

En 1836, il succède à Friedrich Wöhler à l’Ecole Polytechnique de Kassel et en 1838, il est nommé professeur à l’Université de Marburg. C’est durant cette période qu’il étudie les dérivés du cacodyle (CH3)2As–As(CH3)2, composant du « liquide fumant de Cadet », dont l’acide cacodylique (CH3)2As(=O)OH. Ces dérivés ont des odeurs épouvantables : Bunsen écrivait « l’odeur de ce corps provoque des picotements instantanés dans les mains et les pieds, et même des vertiges et une insensibilité et quand une personne est exposée à l’odeur de ces composés la langue se couvre d’une substance noire ». Lors d’une distillation du cyanure de cacodyle, une explosion se produit : il y perd un œil et il est victime d’un début d’empoisonnement. Notons que les dérivés arséniés comme les cacodylates ont laissé de mauvais souvenirs lors de la (deuxième) guerre du Viêt Nam où ils furent utilisés comme « agent bleu » défoliant trop efficace.

Il se tourne alors vers des recherches moins dangereuses et notamment vers l’électrochimie. Il perfectionne la pile de Grove en remplaçant l’électrode de platine par le carbone, popularisant l’emploi de cette pile moins onéreuse, qui porta son nom et fut perfectionnée par Georges Leclanché. Il s’intéresse aussi au recyclage des gaz dans les hauts fourneaux et il est sollicité par les danois pour faire partie d’une expédition devant étudier l’éruption du mont Hekla. Il en profite pour étudier le fonctionnement des geysers dont il fabrique un modèle dans son laboratoire afin de convaincre ses contemporains, persuadés pour beaucoup que leur eau venait du centre de la Terre…

En 1850 il est en poste à l’Université de Breslau (l’actuelle Wrocław) où il créé un laboratoire de chimie et rencontre le physicien Gustav Robert Kirchhoff. Il ne reste que trois semestres à Breslau et retourne en son Alma Mater où il succède en 1852 à Léopold Gmelin dans la chaire de chimie. Il perfectionne les techniques d’électrolyse et réussit à préparer par électrochimie divers métaux : l’aluminium, le baryum, le calcium, le chrome, le magnésium, le manganèse, le sodium. Il invente un nouveau calorimètre à glace qui lui permet de déterminer les chaleurs spécifiques de plusieurs métaux ainsi que leur masse atomique.

C’est cependant à partir de 1860 qu’avec Gustav Kirchhoff (à gauche) il lance de très belles recherches spectroscopiques par décomposition des spectres au moyen d’un prisme et surtout grâce à une source de flamme très chaude produite par un nouveau brûleur mis au point dans son laboratoire, que l’histoire retiendra comme le « brûleur Bunsen ».Ils identifient ainsi par spectroscopie le césium, le rubidium, mais aussi le thallium, l’indium, le gallium, le scandium et le germanium.
Ils isolèrent ensuite 9,2 g de chlorure de rubidium et 7,3 g de chlorure de césium de… 44 t d’eau minérale de Bad-Dürkheim, ville thermale à une soixantaine de kilomètres de Heidelberg.

L’essentiel du travail de Robert Bunsen fut plutôt solitaire, mais il eut de grands chimistes comme élèves comme G. L. Carius, A.W.H. Kolbe, J. F. Wilhem, A. von Baeyer (prix Nobel 1905) ; D. Mendeleïev séjourna dans son laboratoire. Il a été élu membre étranger de l’Académie des sciences en 1882. Il prend sa retraite en 1889 et meurt en 1899.

Son nom est resté célèbre grâce au « bec Bunsen ». Ce brûleur à gaz, muni d’une cheminée verticale permet le mélange de l’air avec le gaz avant qu’il ne brûle, des orifices situés autour de la base permettent de régler l’admission de l’air. En fonction du rapport gaz/air, la flamme est plus ou moins lumineuse, jaune, orange, bleue et chaude entre 700 et 1 300 °C. Cette technologie fit avancer nettement le travail des chimistes, puisque jusqu’alors les chimistes pour apporter de la chaleur aux réactions se servaient des flammes d’un fourneau à charbon. Son utilisation devint très courante dans les laboratoires.

Google pour célébrer le bicentenaire de sa naissance lança le 30 mars un nouveau logo rappelant la paillasse de labo avec l’inévitable bec Bunsen (http://cyril.lopez.tk/tag/robert-bunsen/).

Un an après sa mort, en 1900, un ingénieur de l’ESPCI (cf. Schützenberger) perfectionna le bec Bunsen. Il s’appelait Georges Méker et constatant qu’en multipliant les conduits à l’intérieur du bec en y ajoutant une grille on pouvait améliorer la combustion, on rendait la flamme plus stable et plus chaude.
Le « bec Méker » était né : cocorico !

Dans nos labos sans gaz, l’électricité a remplacé les brûleurs, d’où …

La pensée du jour
« Quand vous serez bientôt au bord de la vieillesse
Assis près du bain d’huile et du chauffe-ballon
Direz en regrettant le gaz et les leçons
Le bec bunsen brillait au temps de ma jeunesse
 »

Sources

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