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Platine
Cet article concerne l'élément chimique. Pour les autres significations du mot « platine », voir Platine (homonymie).Le platine est un élément chimique de symbole Pt et de numéro atomique 78.
C'est un métal de transition dur, malléable, ductile, précieux de couleur gris-blanc. Le platine est un métal noble résistant à la corrosion, et on le trouve dans certains minerais de cuivre ou de nickel, ainsi que sous forme de dépôt natif. Le platine est utilisé en bijouterie, dans les équipements de laboratoire, en médecine dentaire, pour certains contacts électriques et dans les pots catalytiques des véhicules.
Sommaire
Histoire
Présent dans la nature, le platine et ses alliages sont connus depuis longtemps.
Ce métal était utilisé par les Indiens précolombiens, et la première référence européenne apparut en 1557 dans les écrits de l'humaniste italien Julius Caesar Scaligero (1484-1558) qui le décrivit comme un métal mystérieux venant de mines situées entre Darién (Panama) et Mexico.
Les Espagnols nommèrent le métal platina (petit argent) quand ils le découvrirent en Colombie. Ils le considéraient alors comme une impureté de l'argent et ne le conservaient pas.
Le platine fut découvert par les astronomes Antonio de Ulloa et don Jorge Juan y Santacilia (1713-1773), qui tous deux avaient été appointés par le roi Philippe V d'Espagne pour rejoindre une expédition géographique au Pérou qui dura de 1735 à 1745. Parmi d'autres choses, Ulloa observa le platina del pinto, un métal inexploitable trouvé avec l'or de Nouvelle-Grenade (Colombie).
Des corsaires britanniques interceptèrent le navire d'Ulloa sur le chemin du retour. Bien qu'il fût bien traité en Angleterre et admis comme membre de la Royal Society, on l'empêcha de publier une référence aux métaux inconnus avant 1748. Avant que cela ne puisse arriver, Charles Wood isola indépendamment l'élément en 1741.
Le symbole alchimique du platine (ci-contre) a été créé par fusion des symboles de l'argent et de l'or.
Le platine est maintenant considéré comme un métal plus précieux que l'or, de telle sorte qu'une récompense de platine est meilleure qu'une récompense d'or. Le prix du platine varie en fonction de sa disponibilité, mais normalement il coûte environ deux fois plus cher que l'or.
La définition standard d'un mètre fut longtemps basée sur la distance entre deux marques sur une barre de platine iridié conservée au Bureau international des poids et mesures à Sèvres en France. Aujourd'hui un cylindre de platine iridié, également conservé au BIPM, sert de prototype au kilogramme.
Le platine est également utilisé dans la définition de l'électrode standard à hydrogène.
Propriétés
Platine natif
Ce métal a une couleur argent-blanc lorsqu'il est pur, il est malléable, ductile et très résistant à la corrosion.
Sa résistance à l'abrasion et au ternissement font qu'il est apprécié en bijouterie.
Le platine interagit avec de nombreuses molécules, ce qui en fait un catalyseur très recherché. À température ambiante, il résiste cependant à de nombreuses attaques chimiques : il ne s'oxyde pas à l'air libre, et n'est corrodé que par les cyanures, les halogènes, le soufre et les métaux alcalins caustiques. Sauf à l'état de micro- ou nanoparticules, il est insoluble dans l'acide chlorhydrique et dans l'acide nitrique, mais il se dissout dans l'eau régale (mélange de ces deux acides). À haute température (à partir de 600 °C), il réagit avec le dioxygène de l'air pour former un oxyde volatil (PtO2) ; oxyde lamellaire stable[1], qui a également un pouvoir catalytique (catalyseur d'Adams), et qui peut être réduit en platine colloïdal par le dihydrogène in situ
Les caractéristiques catalytiques du platine, comme celles des six autres métaux du groupe du platine, sont exceptionnelles.
Par exemple, un mélange de dihydrogène et de dioxygène explose en présence de platine : le platine catalyse la réaction qui est exothermique, l'élévation de température consécutive provoque alors un emballement de la réaction, d'où l'explosion. Sous certaines formes, le platine est un puissant toxique (il détruit l'ADN en empêchant la double hélice de se dérouler), ce pourquoi il est utilisé pour traiter certains cancers (chimiothérapie, mais en bloquant le processus de division rapide normal de certaines cellules (dont celles qui font pousser les cheveux, d'où une chute des cheveux lors de certaines chimiothérapies).
Isotopes
Le platine naturel est un mélange de cinq isotopes stables et d'un isotope radioactif, le 190Pt, de très longue période radioactive (650 millions d'années). Il existe aussi de nombreux autres radioisotopes dont le plus stable est le 193Pt dont la période est de 50 ans.
Gisements et production
Le platine se trouve en général à l'état natif et le minerai de sperrylite (arséniure de platine, PtAs2) est la source principale du métal. L'alliage platine/iridium naturel est le platiniridium et se trouve aussi dans le coopérite minéral (sulfure de platine, PtS).
Le platine, souvent accompagné de faibles quantités d'autres métaux de la famille du platine, peut être trouvé dans certaines alluvions ; en Afrique du Sud, Colombie, en Ontario, dans l'Oural et dans certains états de l'ouest des États-Unis d'Amérique. En Europe, il est extrait dans le grand nord de la Russie, dans les gisements de cuivre et nickel de la presqu'île de Taïmyr, dans le complexe métallurgique et minier de Norilsk créé par la Russie soviétique en 1935 (En 1953, on y produisait déjà 35 % du nickel de l'Union Soviétique, 30 % du cobalt et 90 % des métaux du groupe du platine, ou « platinoïdes »). Cette activité est à l'origine de la ville de Norilsk (175 000 habitants) et d'une voie ferrée qui transporte le minerai vers le port de Dudunka sur l'Ienisseï puis vers l'usine Severonickel dans la presqu'île de Kola. 330 000 t de nickel ont été extraites du sol rien qu'en 2003 (c'est 23,6 % de la production mondiale. C'est du même minerai qu'est tiré le platine, qui y est présent en faible quantité)[2].
Le platine est le plus souvent produit commercialement comme sous-produit du traitement du minerai de nickel, qui en contient deux grammes par tonne.
Minerai de platinePays Tonnes % du total Afrique du Sud 148,3 75,8 Russie 29,6 15,1 Canada 7,4 3,8 Zimbabwe 4,4 2,2 États-Unis 4,1 2,1 Total 5 pays 193,8 99,0 Total monde 195,7 100,0 Chiffres de 2003, métal contenue dans les minerais et concentrées, source : L'état du monde 2005
Utilisation
Le platine est très utilisé en bijouterie, dans les contacts électriques, dans les creusets et dans les fourneaux électriques à haute-température. Avec deux autres métaux du groupe du platine, il est souvent utilisé comme catalyseur chimique (dans les pots catalytiques de moteurs à explosion des véhicules et dans différents procédés industriels). Voici d'autres utilisations :
- Il peut adsorber une grande quantité de dihydrogène, qu'il relâche lorsqu'il est chauffé. Son utilisation dans la conception d'un conteneur d'hydrogène associé à des piles à combustible est à l'étude.
- L'industrie chimique utilise une quantité significative de platine ou d'alliage platine-rhodium sous forme de gaz pour catalyser l'oxydation partielle de l'ammoniac pour produire de l'oxyde nitrique, qui entre dans la composition d'engrais, d'explosifs et de l'acide nitrique.
- Des catalyseurs au platine sont utilisés dans le raffinage et la transformation du pétrole, ainsi que dans d'autres processus de la production d'essence et de composés aromatiques dans l'industrie pétrochimique.
- Ce métal a un coefficient de dilatation presque égal à celui du verre de silicate sodocalcique et est donc utilisé pour sceller des électrodes dans du verre.
- Les alliages de platine et cobalt ont d'excellentes propriétés magnétiques. Un alliage de 76,7 % de platine et 23,3 % de cobalt, en masse, constitue un aimant extrêmement puissant.
- L'alliage platine/osmium 90/10 est utilisé pour réaliser des stimulateurs cardiaques, des valvules cardiaques artificielles ou d'autres implants.
- Utilisé pour recouvrir le nez des missiles, les injecteurs des moteurs à réaction et des dispositifs qui doivent pouvoir fonctionner durablement à haute température.
- Un fil de platine fin porté à incandescence est un catalyseur de la réaction de transformation du méthanol (vapeur) en formaldéhyde. Ce phénomène a eu une application commerciale dans la fabrication de briquets ou de chaufferettes à alcool.
- Le cisplatine [PtCl2(NH3)2] et le carboplatine sont certaines des substances les plus efficaces dans le traitement de certains types de cancer dont la leucémie , le cancer du testicule ou le cancer de la vessie.
- Sa résistivité variant en fonction de la température, il est utilisé pour les thermomètres à résistance de platine et pour produire des thermocouples, sous la forme d'une soudure entre du platine pur et du platine rhodié.
- Il est utilisé sous forme de pots, creusets et coupelles dans les laboratoires pharmaceutiques et de chimie industrielle.
- Le platine est utilisé dans la photographie: la platinotypie est un processus de tirage photographique breveté par William Willis en 1873.
Les qualités du platine en font l'une des huit matières premières stratégiques considérées comme indispensables en temps de guerre comme en temps de paix[3].
Economie
Production
Les principaux producteurs mondiaux de platine sont [4]:
- Anglo American : près de 2,5 millions d'onces produites en 2007,
- Impala Platinum (Afrique du sud) : près de 2 millions,
- Lonmin (ex-Lonrho) : environ 0,8 million,
- Norilsk Nickel : environ 0,7 million.
Environnement
Ce métal, peu réactif lorsqu'il est pur, ne pose normalement pas de problèmes de santé et d'environnement, mais tous ses composés doivent être considérés comme hautement toxiques. Or, ces composés rares dans la nature, sont produits en grandes quantités par l'industrie et répandus dans l'environnement, via l'incinération et la dégradation des pots catalytiques notamment. Le taux de platine mesuré dans les glaces du pôle Nord a fortement augmenté entre 1990 et 2000. On en trouve aussi une quantité croissante dans les poussières des zones où la circulation automobile est importante.
Symbolique
- Les noces de platine symbolisent les 70 ans de mariage dans la tradition française (symbole de stabilité).
- Le platine est le 12e niveau dans la progression de la sarbacane sportive.
- Le disque de platine est une récompense honorifique remise aux artistes ayant atteint le million d'albums vendus.
- Platine est une édition du jeux vidéo Pokémon, Pokémon Platine
Autres significations
Dans le monde financier, le terme platine fait référence au téléphone utilise dans une salle de trading ou d'arbitrage par les opérateurs de marchés financiers (traders). Ils permettent de communiquer avec un grand nombre de contre-parties (60) sur des systèmes combinant haut-parleurs et micro ainsi que sur 2 à 6 combinés. Cette industrie traverse une révolution technologique passant de systèmes digitaux a des systèmes de type IP (Internet Protocol). De nouveaux leaders émergent, tels IP Trade, qui font concurrence aux acteurs en place : Etrali, IPC et BT.
Voir aussi
Articles connexes
Références
- ↑ Extrait de la thèse Équilibres oxydo-réducteurs dans les dichalcogénures de platine et de palladium. Influence de la pression sur la redistribution du nuage électronique de Céline Sortais-Soulard
- ↑ Note du BRGM pour le ministère de l'Industrie français
- ↑ Avec le Germanium (électronique avancée) ; titane (sous-marins de chasse, alliage extrêmement résistant ; magnésium (explosifs) ; platine (contacts aussi conducteurs que l'or pour l'aviation, circuits avec contacts rapides) ; mercure (chimie nucléaire, instruments de mesure) ; molybdène (acier) ; cobalt (chimie nucléaire) ; colombium (alliages spéciaux extrêmement rares). (Christine Ockrent, comte de Marenches, Dans le secret des princes, éd. Stock, 1986, p; 193.)
- ↑ Financial Times, 7 août 2008,page 14
Liens externes
- Los Alamos National Laboratory - Platinum
- A balanced historical account of the sequence of discoveries of platinum; illustrated.
s1 s2 g f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 p1 p2 p3 p4 p5 p6 1 H He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cp Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo 8 Uue Ubn * Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Upq Upp Uph Ups Upo Upe Uhn Uhu Uhb Uht Uhq Uhp Uhh Uhs Uho ↓ g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7 g8 g9 g10 g11 g12 g13 g14 g15 g16 g17 g18 * Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto Métalloïdes Non-métaux Halogènes Gaz rares Métaux alcalins Métaux alcalino-terreux Métaux de transition Métaux pauvres Lanthanides Actinides Superactinides Éléments non classés 
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