Sciences · Éléments chimiques
Platine
Le platine (Pt, numéro atomique 78) est un métal précieux blanc grisâtre, très dense, inaltérable et excellent catalyseur. Il équipe les pots catalytiques, la bijouterie et un médicament anticancéreux majeur, le cisplatine.
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Le platine est plus rare que l’or, plus dense et plus résistant. Méprisé par les conquistadors, qui le prenaient pour une impureté gênante de l’or, il est devenu l’un des métaux les plus précieux, au point de servir de référence pour mesurer le mètre et le kilogramme. Sa valeur industrielle tient surtout à ses propriétés de catalyseur.
Fiche d’identité
| Caractéristique | Valeur |
|---|---|
| Symbole | Pt |
| Numéro atomique | 78 |
| Masse atomique | 195,08 u |
| Famille | Métal de transition, métal du groupe du platine (groupe 10, période 6) |
| État à 20 °C | Solide |
| Fusion | 1 768,3 °C |
| Ébullition | 3 825 °C |
| Découverte | connu en Amérique précolombienne ; décrit en Europe par Antonio de Ulloa (publication en 1748) |
| Abondance | environ 0,005 ppm dans la croûte terrestre |
Propriétés
Le platine est un métal blanc argenté légèrement grisâtre, de masse volumique 21,45 g/cm³, l’une des plus élevées. Il est ductile et malléable, ne se ternit pas et ne s’oxyde à aucune température à l’air. Il n’est attaqué que par l'eau régale (mélange d’acides chlorhydrique et nitrique), les halogènes et certains sels fondus.
C’est surtout un catalyseur remarquable : sa surface fixe temporairement des molécules comme l’hydrogène, l’oxygène ou le monoxyde de carbone et facilite leurs réactions sans être consommée (voir catalyseur). Sa résistance électrique varie de façon très régulière avec la température, ce qui en fait le métal de référence des sondes de température.
Isotopes
Le platine naturel compte six isotopes. Les plus abondants sont le platine 195 (environ 33,8 %), le platine 194 (environ 32,9 %) et le platine 196 (environ 25,2 %). Le platine 190, très faiblement radioactif, est présent à l’état de traces.
Où le trouve-t-on ?
Le platine existe à l’état natif, en pépites et en paillettes dans des alluvions, souvent allié à d’autres métaux du groupe du platine. Les grands gisements primaires sont magmatiques : le complexe du Bushveld en Afrique du Sud, qui renferme la majorité des réserves mondiales, le Great Dyke au Zimbabwe, Norilsk en Russie, Stillwater aux États-Unis.
Production
L'Afrique du Sud produit environ 70 % du platine minier mondial, devant la Russie et le Zimbabwe, pour un total de moins de 200 tonnes par an, soit environ quinze fois moins que l’or. Le minerai, qui ne contient que quelques grammes de métaux précieux par tonne, est broyé, concentré, fondu, puis raffiné chimiquement pour séparer platine, palladium, rhodium, iridium, ruthénium et osmium. Le recyclage des pots catalytiques et des bijoux fournit une part importante de l’offre.
Usages
| Usage | Détail |
|---|---|
| Pots catalytiques | surtout pour les moteurs diesel, avec le palladium et le rhodium : oxydation du CO et des hydrocarbures |
| Bijouterie | bijoux et alliances, souvent en platine à 950 millièmes ; premier marché en Chine et au Japon |
| Chimie et pétrole | reformage catalytique des carburants, production d’acide nitrique et de silicones |
| Hydrogène | catalyseur des piles à combustible et des électrolyseurs à membrane (PEM) (voir hydrogène) |
| Médecine | cisplatine, carboplatine, oxaliplatine en chimiothérapie ; stimulateurs cardiaques, électrodes, implants |
| Électronique et verre | disques durs, contacts ; filières de fabrication de la fibre de verre et creusets |
| Mesure | sondes de température Pt100, thermocouples |
| Investissement | lingots, pièces |
Rôle biologique et toxicité
Le platine n’a pas de rôle biologique. Le métal est inerte et non toxique, d’où son usage en implants. Certains de ses sels solubles, notamment les chloroplatinates, provoquent des allergies respiratoires sévères chez les travailleurs des raffineries. Les médicaments à base de platine ont des effets indésirables importants (reins, nerfs, audition), d’où un suivi médical strict.
Histoire du nom
Des orfèvres précolombiens de la région d’Esmeraldas, à la frontière de l’actuel Équateur et de la Colombie, travaillaient déjà de petits objets en alliage d’or et de platine. Les Espagnols, trouvant ce métal blanc mêlé à l’or des rivières de Colombie, l’appelèrent platina, « petit argent », diminutif péjoratif de plata, « argent ». L’officier et savant espagnol Antonio de Ulloa le décrit dans un ouvrage publié en 1748 ; des échantillons parviennent en Angleterre vers 1741 par Charles Wood. Le platine malléable n’est obtenu de façon fiable qu’au début du XIXᵉ siècle, notamment grâce à William Hyde Wollaston.
En 1799, le mètre et le kilogramme des Archives sont réalisés en platine. Le mètre-étalon international de 1889 et le prototype international du kilogramme, utilisé jusqu’en 2019, sont en alliage platine-iridium (voir unités du système international).
Questions fréquentes
Le platine est-il plus précieux que l’or ?
Il est plus rare et plus dense, mais son prix dépend de la demande industrielle. Depuis le milieu des années 2010, il est souvent moins cher que l’or.
Quelle différence entre or blanc et platine ?
L’or blanc est un alliage d’or et de métaux blancs (palladium, argent), souvent recouvert de rhodium. Le platine est un métal naturellement blanc, plus dense et qui ne jaunit pas.
Pourquoi les pots catalytiques sont-ils volés ?
Ils contiennent quelques grammes de platine, de palladium et de rhodium, revendables à prix élevé, ce qui en fait une cible pour les voleurs.