Platine

Platinum est utilisé dans les convertisseurs catalytiques, les équipements de laboratoire, les contacts et électrodes électriques, les thermomètres à résistance en platine, les équipements dentaires et les bijoux. Étant un métal lourd, il entraîne des problèmes de santé lors de l'exposition à ses sels; mais en raison de sa résistance à la corrosion, le platine métallique n'a pas été associé à des effets néfastes sur la santé. Les composés contenant du platine, tels que le cisplatine, l'oxaliplatine et le carboplatine, sont appliqués en chimiothérapie contre certains types de cancer.

À partir de 2021, la valeur du platine est d'environ 36,00 $ le gramme (1120 $ l'once troy).

La structure atomique de platine offre une grande malléabilité, lui permettant d'absorber les impacts sans se fracturer, ce qui le rend bien adapté pour un usage quotidien en joaillerie.

Platine démontre une résilience sous la plupart des conditions quotidiennes mais doit être protégé des produits chimiques agressifs pour maintenir sa qualité dans le temps.

Ce corps simple est un métal de transition de couleur blanche à gris-blanche, à reflet métallique, brillante. Ce platinoïde lourd a une densité élevée avoisinant 21,4 ; il est assez mou et malléable, très ductile (il peut être tréfilé en fil très fin), rare et précieux et très résistant à la corrosion. Il s'agit d'un métal noble (avec l'argent et l'or), d'un métal précieux non magnétique (pur), bon conducteur de la chaleur et de l'électricité. Son coefficient de dilatation thermique est proche de celui du verre. Sa résistance à l'abrasion et au ternissement font qu'il est apprécié en bijouterie. Son point de fusion est élevée de l'ordre de 1 770 °C. Pour l'artisan joaillier, le platine est un métal dense qui se soude à de très hautes températures aux alentours ou au-delà de 2 000 °C, mais ne s'oxyde quasiment pas et reste très blanc. La plage de travail est grande car son point d'ébullition dépasse 3 800 °C. Le platine natif ne s'altère pas à l'air et reste très stable sur un plan chimique. Il est possible de le chauffer au chalumeau sans ternissement de sa surface, même dans une zone en fusion partielle. Il s'agit d'un métal réfractaire. « Le platine roche », c'est-à-dire qu'il cloque, mousse ou forme des cloques en se solidifiant. En réalité, sa résistance à l'oxydation est relative, l'oxyde de platine PtO se forme à haute température et haute pression. Néanmoins ce corps simple est globalement plus réactif que l'osmium ou l'iridium métallique. Le platine est inattaquable par les bases fortes et acides forts, à l'exception notable de l'eau régale où il forme facilement un ion complexe hexachloroplatinique soluble, l'ion hexachloroplatinate [Pt(Cl6)] , ainsi en milieu aqueux acide existe l'acide hexachloroplatinique H2[Pt(Cl6)]. Citons ses propriétés physico-chimiques remarquables, en termes d'adsorption et de catalyse. Un fil fin de platine peut initier et favoriser la décomposition de la vapeur de méthanol en gaz dihydrogène et en méthanal. Il s'agit d'un des premiers métaux précieux utilisés en catalyse dans la synthèse de l'acide sulfurique. Il est parfois présent dans les pots d'échappement à l'état finement divisé, sous l'aspect d'une matière dénommée mousse de platine. Notons que les diverses éponges ou mousses de platine étaient fabriquées à l'origine par divers procédés thermiques, au contraire du noir de platine obtenu par réduction de corps organo-platiniques en solution aqueuse et précipitation chimique en fines particules. À température ambiante, une éponge ou mousse de Pt peut adsorber, c'est-à-dire fixer sur sa grande surface spécifique, cent fois son poids de gaz dihydrogène, et parfois jusqu'à vingt fois son poids de gaz dioxygène. De plus la mousse de platine chauffée libère ses gaz, sans les dénaturer. Ce métal d'adsorption est connu depuis les travaux pionniers de Sir Humphry Davy en 1817, cette reconnaissance ayant ouvert le champ de la catalyse en chimie.

Platinum est un métal extrêmement rare, présent à une concentration de seulement 0,005 ppm dans la croûte terrestre. Il est parfois confondu avec l'argent. Le platine se trouve souvent chimiquement non combiné sous forme de platine natif et d'alliage avec les autres métaux du groupe du platine et le fer principalement. Le plus souvent, le platine natif se trouve dans les dépôts secondaires des dépôts alluviaux. Les gisements alluviaux utilisés par les peuples précolombiens dans le département du Chocó, en Colombie, sont toujours une source de métaux du groupe du platine. Un autre gisement alluvial important se trouve dans les montagnes de l'Oural, en Russie, et il est toujours exploité. Dans les gisements de nickel et de cuivre, les métaux du groupe du platine se présentent sous forme de sulfures (par exemple (Pt, Pd) S), de tellurures (par exemple PtBiTe), d'antimonures (PdSb) et d'arséniures (par exemple PtAs2), et en tant qu'alliages finaux avec le nickel ou le cuivre. L'arséniure de platine, la sperrylite (PtAs2), est une source majeure de platine associée aux minerais de nickel dans le gisement du bassin de Sudbury en Ontario, au Canada. À Platinum, en Alaska, environ 17 000 kg (550 000 ozt) ont été exploités entre 1927 et 1975. La mine a cessé ses activités en 1990. La coopérite minérale sulfurée rare, (Pt, Pd, Ni) S, contient du platine avec du palladium et du nickel. Cooperite se trouve dans le récif Merensky dans le complexe Bushveld, Gauteng, Afrique du Sud. En 1865, des chromites ont été identifiés dans la région de Bushveld en Afrique du Sud, suivi de la découverte du platine en 1906. En 1924, le géologue Hans Merensky a découvert une importante réserve de platine dans le complexe igné de Bushveld en Afrique du Sud. La couche spécifique qu'il a trouvée, nommée Merensky Reef, contient environ 75% du platine connu dans le monde. Les grands gisements de cuivre-nickel près de Norilsk en Russie et le bassin de Sudbury, au Canada, sont les deux autres grands gisements. Dans le bassin de Sudbury, les énormes quantités de minerai de nickel traitées compensent le fait que le platine n'est présent qu'à 0,5 ppm dans le minerai. Des réserves plus petites peuvent être trouvées aux États-Unis, par exemple dans la chaîne Absaroka au Montana. En 2010, l'Afrique du Sud était le premier producteur de platine, avec une part de près de 77%, suivie de la Russie avec 13%; la production mondiale en 2010 était de 192 000 kg (423 000 lb). De grands gisements de platine sont présents dans l'État du Tamil Nadu, en Inde. Le platine existe en plus grande abondance sur la Lune et dans les météorites. De même, le platine se trouve dans des abondances légèrement plus élevées sur les sites d'impact de bolide sur Terre qui sont associés au volcanisme post-impact résultant, et peuvent être exploités de manière économique; le bassin de Sudbury en est un exemple.

Les archéologues ont découvert des traces de platine dans l'or utilisé dans les sépultures égyptiennes anciennes dès 1200 avant JC. Par exemple, une petite boîte de l'enterrement de Shepenupet II s'est avérée décorée de hiéroglyphes or-platine. Cependant, l'étendue des connaissances des premiers Égyptiens sur le métal n'est pas claire. Il est fort possible qu'ils n'aient pas reconnu qu'il y avait du platine dans leur or. Le métal a été utilisé par les Américains précolombiens près d'Esmeraldas, en Équateur, pour produire des artefacts d'un alliage or blanc-platine. Les archéologues associent généralement la tradition du travail du platine en Amérique du Sud à la culture La Tolita (vers 600 avant JC - 200 après JC), mais les dates et l'emplacement précis sont difficiles, car la plupart des artefacts en platine de la région ont été achetés de seconde main par le biais du commerce des antiquités plutôt que obtenu par fouille archéologique directe. Pour travailler le métal, ils allieraient des poudres d'or et de platine par frittage. L'alliage or-platine résultant serait alors suffisamment souple pour être mis en forme avec des outils. Le platine utilisé dans de tels objets n'était pas l'élément pur, mais plutôt un mélange naturel des métaux du groupe du platine, avec de petites quantités de palladium, de rhodium et d'iridium.

Le platine se trouve à l'état natif dans les gisements dits primaires, avec ses principaux minerais et/ou les roches magmatiques ultrabasiques tels que les dunites, le platine natif est le plus souvent allié avec d'autres métaux (Ir, Pd, Au, Fe, Cu, Ni...). Comme il est quasi-inaltérable et dense, ce platine se retrouve sur les gisements secondaires, en l'occurrence des placers souvent très proches de ces premières zones primaires. Notons qu'aujourd'hui le minerai à base de sperrylite (arséniure de platine, PtAs2) est la source principale du métal. L'alliage platine/iridium naturel qu'est le platiniridium se trouve aussi dans le coopérite minéral (sulfure de platine, PtS). Le clarke est de l'ordre de 0,005 ppm ou 0,005 g par tonne. Il est le plus abondant des platinoïdes. 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 où il est aussi fortement concentré dans le complexe igné du Bushveld (environ 5 g/t), 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 péninsule de Taïmyr, dans le massif de Konder, 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 Doudinka 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. Le platine, outre son occurrence à l'état natif souvent très localisée, est présent comme sous-produit intéressant à récupérer dans les minerais de nickel ou de cuivre. Le platine est en effet le plus souvent produit commercialement comme sous-produit du traitement du minerai de nickel, qui en contient parfois deux grammes par tonne.

Son nom est dérivé du terme espagnol platino, qui signifie «petit argent».