Or (métal)

L'or est le métal qui fascine l’humanité depuis le plus longtemps. Il ne rouille pas, ne se ternit pas et se travaille facilement : un objet en or de plusieurs millénaires brille encore comme au premier jour. Tout l’or jamais extrait tiendrait dans un cube d’environ 22 mètres de côté. Il est né dans des événements cosmiques parmi les plus violents de l’Univers.

Fiche d’identité

Propriétés

L’or est un métal jaune brillant, très dense (19,3 g/cm³). Il est le plus malléable et le plus ductile des métaux : un gramme d’or peut être martelé en une feuille d’environ un mètre carré, si fine qu’elle laisse passer une lumière verdâtre, ou étiré en un fil de plusieurs kilomètres.

C’est le plus noble des métaux : il ne s’oxyde pas à l’air, ne réagit pas avec l’eau ni avec la plupart des acides. Seule l'eau régale et quelques solutions (cyanures, chlore) le dissolvent. Il conduit très bien l’électricité et réfléchit fortement l’infrarouge.

Sa couleur jaune, inhabituelle pour un métal, s’explique par des effets relativistes : les électrons proches de son noyau très chargé se déplacent à une fraction notable de la vitesse de la lumière, ce qui modifie les niveaux d’énergie et fait absorber à l’or la lumière bleue (voir relativité).

Isotope

L’or naturel ne compte qu’un isotope stable, l'or 197. L’or 198, radioactif, a été utilisé en radiothérapie.

D’où vient l’or ?

L’or ne peut pas être produit dans les réactions de fusion des étoiles ordinaires. Il naît principalement lors d’événements où un flux énorme de neutrons est capturé très rapidement par des noyaux : les fusions d’étoiles à neutrons (kilonovae), et peut-être certaines supernovae. En 2017, l’observation de la fusion GW170817, à la fois en ondes gravitationnelles et en lumière, a confirmé que ces collisions produisent de grandes quantités d’éléments lourds (voir cycle de vie des étoiles).

Sur Terre, l’essentiel de l’or a migré vers le noyau lors de la formation de la planète ; l’or de la croûte proviendrait en partie de météorites tombées ensuite. Il se concentre dans des filons de quartz formés par des fluides chauds et dans des placers, dépôts alluviaux où les pépites et paillettes s’accumulent.

Production et réserves

Environ 3 000 à 3 600 tonnes d’or sont extraites chaque année. La Chine, la Russie, l'Australie, le Canada et les États-Unis sont parmi les premiers producteurs. Au total, un peu plus de 200 000 tonnes ont été extraites depuis l’origine, dont la quasi-totalité existe encore.

Dans les mines industrielles, la roche, contenant souvent quelques grammes d’or par tonne, est broyée puis traitée par une solution de cyanure qui dissout l’or. L'orpaillage artisanal utilise largement le mercure, qui forme un amalgame avec l’or : c’est la première source de pollution au mercure dans le monde (voir mercure).

Usages

Carats et titres

L’or pur, trop mou, est généralement allié à d’autres métaux. Sa pureté s’exprime en carats (sur 24) ou en millièmes :

L’or rose contient davantage de cuivre ; l’or blanc est allié au palladium ou à l’argent et souvent rhodié.

Rôle biologique et toxicité

L’or n’a pas de rôle biologique et le métal est inerte et non toxique, d’où ses usages en dentisterie et en décoration alimentaire. Certains sels d’or sont toxiques et des allergies de contact existent, rares.

Histoire du nom

Les plus anciens objets en or travaillé connus, retrouvés dans la nécropole de Varna, en Bulgarie, datent du Vᵉ millénaire av. J.-C. L’or a orné les tombes des pharaons (voir Égypte antique), financé les empires et motivé la conquête des Amériques (voir Empire inca). Les premières pièces de monnaie, en électrum (alliage naturel d’or et d’argent), sont frappées en Lydie vers le VIIᵉ siècle av. J.-C. (voir monnaie).

Le nom vient du latin aurum, rapproché de aurora, « aurore », pour son éclat ; il a donné le symbole Au. L’étalon-or, qui garantissait la valeur des monnaies par l’or, a été abandonné au XXᵉ siècle, définitivement en 1971 pour la convertibilité du dollar.

Questions fréquentes

Pourquoi l’or ne rouille-t-il pas ?

Ses électrons sont si fortement liés au noyau qu’il ne cède pas d’électrons à l’oxygène ou à l’eau : il ne forme pas d’oxyde à l’air, même après des millénaires.

Que signifie « or 18 carats » ?

Que l’alliage contient 18 parts d’or sur 24, soit 75 % d’or (750 millièmes). Le reste est en général de l’argent et du cuivre.

Peut-on fabriquer de l’or ?

En théorie oui, par réactions nucléaires dans un accélérateur ou un réacteur, mais en quantités infimes et à un coût bien supérieur à sa valeur. Le rêve des alchimistes reste économiquement impossible.