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Données  v · d · m
Iridium - Platine - Or Nb Pt Ds         78 Pt                                                                                                                                                                                                                                           Table complète - Table étendue
Général
Nom, Symbole, Numéro	Platine, Pt, 78
Série chimique	métal de transition
Groupe, Période, Bloc	10, 6, d
Masse volumique	21 090 kg/m3
Couleur	blanc-gris
Propriétés atomiques
Masse atomique	195,078 u
Rayon atomique (calc)	135 (177) pm
Rayon de covalence	128 pm
Rayon de van der Waals	175 pm
Configuration électronique	[Xe]4f145d96s1
Électrons par niveau d'énergie	2, 8, 18, 32, 17, 1
État(s) d'oxydation	2, 4
Oxyde	basique
Structure cristalline	cubique face centrée
Propriétés physiques
État ordinaire	solide
Température de fusion	2041,4 K
Température de vaporisation	4098 K
Énergie de fusion	19,6 kJ/mol
Énergie de vaporisation	510 kJ/mol
Volume molaire	9,09×10-6 m3/mol
Pression de la vapeur	31,2 mPa
Vélocité du son	2680 m/s à 20 °C
Divers
Électronégativité (Pauling)	2,28
Chaleur massique	130 J/(kg·K)
Conductivité électrique	9,66×106 S/m
Conductivité thermique	71,6 W/(m·K)
1er potentiel d'ionisation	870 kJ/mol
2e potentiel d'ionisation	1791 kJ/mol
Isotopes les plus stables
iso AN période MD Ed MeV PD 190Pt 0,01 % 650×109 a α 3,249 186Os 192Pt 0,79 % stable avec 114 neutrons 193Pt {syn.} 50 a ε 0,057 193Ir 194Pt 32,9 % stable avec 116 neutrons 195Pt 33,8 % stable avec 117 neutrons 196Pt 25,3 % stable avec 118 neutrons 198Pt 7,2 % stable avec 120 neutrons
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

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 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.

Histoire

Position des électrons sur les couche de l'atome de platine

Présent naturellement 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 Scaliger (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 tel 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 très belle couleur argent-blanc lorsqu'il est pur, il est de plus malléable et ductile, et résistant à la corrosion.

Sa résistance à l'abrasion et au ternissement font qu'il est parfaitement adapté pour un usage en bijouterie.

Le platine interagit avec de nombreuses molécules, ce qui en fait un catalyseur, mais à température ambiante, il résiste à de nombreuses attaques chimiques : il ne s'oxyde pas à l'air libre, mais peut être corrodé par le cyanure, les halogènes, le soufre et les métaux alcalins caustiques. Il est insoluble dans l'acide chlorhydrique et dans l'acide nitrique, mais 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).

Les caractéristiques catalytiques du platine, comme celles des six autres métaux de la famille 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 (détruit l'ADN), ce pourquoi il est utilisé pour traiter certains cancers (chimiothérapie)

Isotopes

Le platine naturel se compose de cinq isotopes stables et d'un isotope radioactif, le ¹⁹⁰Pt, de très longue période radioactive (650 milliards 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, se trouve dans les alluvions en Afrique du Sud, Colombie, dans l'Ontario, dans l'Oural et dans certains états de l'ouest des États-Unis d'Amérique.

Le platine est obtenu commercialement comme un sous-produit du traitement du minerai de nickel, qui en contient deux grammes par tonne.

Minerai de platine

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.

Environnement, dangers, risques, précautions

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 12eme niveau dans la progression de la Sarbacane Sportive.

Voir aussi ;

• Représentations de divers composés du platine (Wikipedia Commons)

Liens externes

• Los Alamos National Laboratory - Platinum
• A balanced historical account of the sequence of discoveries of platinum; illustrated.
• Animation présentant l’action de destruction de l’ADN d’une cellule (cancéreuse) par un oxyde de platine
• WebElements.com - Platinum
• EnvironmentalChemistry.com - Platinum

Wikimedia Commons propose des documents multimédia libres sur le platine.

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