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Accueil > Science pour tous > 2019 - Année internationale du tableau périodique des éléments > Tous les éléments présentés

L’Or

L’or est un métal jaune brillant, mou et malléable. Il conduit bien l’électricité et la chaleur. Il ne réagit ni avec l’air, ni avec l’eau, ni avec les bases et la plupart des acides. Il peut être attaqué par les dihalogènes ou les cyanures alcalins. Le chlorure d’or de formule AuCl3 se forme par réaction entre l’or métallique et le dichlore. On trouve de l’or à l’état natif et il peut également être amalgamé avec d’autres métaux (minerais de cuivre).

Pépites d’or - Crédits photo : Wikipédia / James St. John— CC BY 2.0

Étymologie  : vient du latin « aurum » signifiant « jaune » d’où son symbole chimique : Au.
En français, « aurum » a donné les adjectifs « aurifère » (qui contient de l’or, on parle de gisements aurifères), « aurifique » (qui produit de l’or) et « aureux » (employé en chimie pour parler des sels d’or monovalent).
Les mots tels que « aurore » et « auréole » ont également été formés à partir de ce radical. Le nom « aurore » (du latin « aurora ») est utilisé pour désigner les premières lueurs du jour, avant que le soleil ne se lève. Ces lueurs étant dorées, le lien avec l’or est explicite. Le substantif « auréole » (issu du latin « aureolus ») est ainsi employé pour désigner le cercle lumineux peint autour de la tête des Saints dans les représentations religieuses, le plus souvent de couleur dorée.

Origine : L’or est un élément produit à 94% par capture de neutrons rapides, comme par exemple lors de la fusion d’étoiles à neutrons, où les neutrons rapides dans les coeurs très denses des étoiles sont capturés et grossissent les noyaux des éléments du pic du fer. Il est aussi synthétisé à 6% par capture lente de neutrons dans les étoiles de masse intermédiaire en fin de vie (branche asymptotique des géantes).

Historique  : L’or est sans doute connu depuis la préhistoire par l’homme et a été très utilisé dès l’antiquité (Ornement). Il fait partie des rares métaux disponibles à l’état natif dans la nature ce qui a permis une exploitation simple avec peu de moyens techniques.
Dans des temps plus récent, la recherche de l’or a grandement contribué au peuplement rapide de l’ouest américain. Il a suscité de nombreux espoirs qui se sont traduits par le phénomène de « la ruée vers l’or ». Les mines d’or de cette époque sont à l’abandon car les gisements sont épuisés.
De nos jours même si les gisements réduisent, il existe encore des mines d’or : aux Etats-Unis, en Europe de l’Est/Asie (Russie, Ouzbékistan, Kirghizistan), en Asie/Océanie (les Philippines, Indonésie, Australie, Mongolie, Papouasie), en Amérique du Sud et Centrale (République dominicaine, le Pérou, le Mexique, l’Argentine), ainsi qu’en Afrique (Afrique du sud, Ghana).

Masque mortuaire en or de Toutânkhamon, au XIVème siècle av. J.-C. - Crédits photo : Wikipédia / Bjørn Christian Tørrissen - CC BY-SA 3.0
Chercheur d’or pendant la Ruée vers l’or - Crédits photo : Wikipédia / L. C. McClure -
Brinkley, Douglas : History of the United States. Viking Penguin. New York, 1998. Page 151 - Domaine public

L’or dans la vie courante :
La première utilisation courante de l’or, qui demeure encore aujourd’hui, est l’orfèvrerie. Cela constitue de 70 à 80 % de l’or consommé chaque année. L’or est rarement utilisé pur car c’est un métal mou. Il existe donc sous forme d’alliage qui lui donne des propriétés mécaniques plus intéressantes. Selon la réglementation française, un bijou est dit en or dès qu’il possède 75% d’or. C’est ce que l’on appelle l’or 18 carats. L’or à 24 carats est pur et ne se retrouve donc pas en bijouterie.

Les principaux alliages d’or sont les suivants :

  • Or rouge : Or 75% + Cuivre 25%
  • Or blanc : Or 75% + Argent 19% + Cuivre 1% + Zinc 5%
  • Or jaune : Or 75% + Argent 12.5% + Cuivre 12.5%
  • Or rose : Or 75% + Argent 10% + Cuivre 15%
  • Or vert : Or 75% + Argent 25%
Bague en or -
Crédits photo : Wikipédia / Auteur inconnu CC BY-SA 1.0

Il existe de nombreuses autres applications, à commencer dans l’économie mondiale. L’or est utilisé depuis très longtemps comme monnaie d’échange. Les premières pièces datées de l’antiquité était en électrum, un alliage naturel d’or et d’argent. L’utilisation d’or dans l’économie mondiale dure jusqu’en 1973. C’est même sur lui que reposait le système monétaire de l’étalon-or ou la valeur des biens pouvait être évaluée en fonction d’un poids fixe en or. Aujourd’hui, s’il n’a plus de rôle monétaire à proprement parler, les grandes banques centrales conservent des quantités importantes de lingots d’or.
Grâce à son inaltérabilité, ses bonnes conductivités électrique et thermique, il est très intéressant en électronique car il permet de réaliser des contacts électriques de bonnes qualités et surtout très résistants à l’usure. On le retrouve alors dans de nombreux composants électroniques de notre vie courante (téléphones portables, ordinateurs, tablettes tactiles...).

L’or à l’Institut UTINAM :
L’Institut UTINAM a développé des nanoparticules d’or multifonctionnelles pour des applications thérapeutiques. Ces nanoparticules sont constituées par un cœur d’or de dimensions très réduites (diamètre compris entre 2 et 3 nm) entourées d’une couche organique.

Nanoparticules d’or : cœur d’or nanométrique entouré d’une couche organique - Crédits photo : Institut UTINAM

Les nanoparticules d’or multifonctionnelles sont caractérisées par :

  • des propriétés optiques modulables : exploitables pour la biodétection ;
  • une propension à absorber les photons X qui confère aux nanoparticules d’or un comportement d’agents de contraste pour l’imagerie X (tomodensitométrie X ou scanner) et des propriétés de radiosensibilisation. L’effet radiosensibilisant des nanoparticules d’or se traduit par une augmentation de l’effet de la dose de rayons X utilisée en radiothérapie (une des trois principales méthodes de traitement des cancers) en raison d’un accroissement considérable à l’échelle locale (de l’ordre de quelques nanomètres) de la dose. Cet effet radiosensibilisant est d’autant plus fort que les nanoparticules sont petites, d’où l’intérêt des petites tailles qui sont en outre requises pour l’élimination rénale (la seule acceptable pour des applications cliniques de nanoparticules non biodégradables).

Au final, les nanoparticules d’or multifonctionnelles combinant imagerie médicale et radiosensibilisation présentent un potentiel prometteur pour la radiothérapie guidée par imagerie. Les études précliniques réalisées par l’Institut UTINAM ont révélé que la survie de rats porteurs de tumeurs cérébrales était augmentée lorsque la radiothérapie était réalisée après injection intraveineuse de ces nanoparticules d’or, d’un facteur 5 par rapport à des animaux non traités et d’un facteur 2 par rapport à des animaux traités par radiothérapie sans nanoparticules d’or.