Le principal composant de la farine de chromite de fer est le Cr₂O₃. La poudre de chromite colore le verre principalement grâce au sesquioxyde de chrome (Cr₂O₃). Dans les conditions de fusion à haute température lors de la production du verre, le chrome existe de manière stable sous forme d’ions chrome trivalents (Cr³⁺). Ces ions absorbent sélectivement la lumière visible : ils absorbent les bandes de lumière bleu-violet et transmettent les ondes vertes, conférant au verre sa couleur verte caractéristique, à savoir le vert olive que l’on observe souvent sur les bouteilles de bière.
Granulométries courantes pour la coloration du verre à partir de farine de chromite de fer : 200 mesh, 325 mesh, 400 mesh, 600 mesh, 800 mesh, 1000 mesh, 1200 mesh, 1500 mesh, 2000 mesh, 2500 mesh.
- La couleur est déterminée par l’état d’oxydation du chrome. Sous atmosphère oxydante à l’intérieur du four de fusion, le chrome contenu dans la poudre de chromite reste sous forme de chrome trivalent (Cr³⁺), ce qui confère au verre une couleur verte. Une atmosphère trop réductrice générera du chrome divalent et donnera une teinte plus foncée. Si du chrome hexavalent se forme, le verre jaunira et ne pourra pas atteindre une teinte verte pure.
- Différence entre la poudre de chromite naturelle et l’oxyde de chrome vert synthétique : La poudre de chromite d’origine sud-africaine, utilisée pour colorer le verre, est un minéral naturel. Outre le Cr₂O₃, elle contient des oxydes de fer, de magnésium et d’aluminium. Les ions fer contribuent à l’ajustement de la couleur, donnant le vert olive foncé classique des bouteilles de bière. L’oxyde de chrome vert synthétique offre une couleur plus vive, mais son coût est plus élevé.
- L’intensité de la couleur est influencée par le dosage. Pour une poudre de chromite de qualité verre de granulométrie 325 mesh, le dosage typique pour les bouteilles de bière ordinaires varie de 0,3 % à 0,8 %. Un dosage plus élevé donne une couleur verte plus intense. Une granulométrie plus fine permet une dispersion plus uniforme dans le verre en fusion, réduisant ainsi les risques de points noirs, d’inclusions de particules et de défauts de laitier.
- Contraintes du procédé : La température de fusion et l’atmosphère oxydante sont des paramètres critiques. Une température de fusion insuffisante entraîne une fusion incomplète des particules de chromite, ce qui provoque l’apparition de taches noires et de défauts de structure granuleuse. Une atmosphère oxydante inadéquate engendre une teinte grisâtre et d’importantes variations de couleur.