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

Platine

Le platine est un métal gris brillant, malléable, ductile, qui ne réagit pas avec le dioxygène, ni l’eau ou la plupart des acides. Il est donc très peu réactif, ce qui lui permet d’avoir une forte résistance à la corrosion et à l’oxydation.
Il fait partie de la famille chimique des métaux de transition. Il existe un petit groupe de métaux présentant des propriétés similaires nommé platinoïde : six métaux voisins dans le tableau de Mendeleïev, le ruthénium (Ru), le rhodium (Rh), le palladium (Pd), l’osmium (Os), l’iridium (Ir) et le platine (Pt). Ces éléments sont parmi les plus rares de l’écorce terrestre. Le platine est donc un métal cher (22 euros le g de Pt, 38 euros pour l’or et 0.45 euro pour l’argent).
85 % de la production mondiale de platine provient de l’exploitation minière. Le platine est souvent retrouvé dans des gisements de cuivre ou de nickel. Il peut également être présent à l’état natif, mais très souvent associé à d’autres platinoïdes.

Platine natif (grains et pépites) -
Crédit photo : Wikipédia / Aram Dulyan (User:Aramgutang) — Travail personnel / Domaine public

Étymologie  : "Platine" provient de l’espagnol "platina" qui signifie "petit argent". Ce terme a été choisi lors de sa découverte en Amérique du sud où il était d’abord considéré comme une impureté de l’argent.

Origine : Le platine est un élément produit à 95% 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 5% par capture lente de neutrons dans les étoiles de masse intermédiaire en fin de vie (branche asymptotique des géantes).

Historique  : Le platine est connu depuis l’époque précolombienne en Amérique du sud où il était utilisé sous forme pure ou d’alliages, pour réaliser de petits objets ou des bijoux. Cependant, les européens ne le découvrent qu’avec leur arrivée sur le nouveau continent.
La première mention de ce métal est faite en 1557 par l’italien Julius Caesar Scaliger qui le décrit comme un métal mystérieux provenant de mines d’Amérique centrale, que les techniques espagnoles de l’époque ne permettent pas de fondre. En 1741, le scientifique et métallurgiste britannique Charles Wood ramène des grains de platine de Jamaïque en espérant leur trouver une application. Quelques années plus tard, en 1748, l’astronome Antonio de Ulloa publie le compte rendu d’une étude sur le platine réalisée lors d’une expédition scientifique de près de 10 ans en Amérique du sud. Le chimiste William Brownrigg et le physicien William Watson les étudient et présentent en 1750 les résultats de leurs recherches. Ils sont les premières à considérer le platine comme un métal à part entière.

Le platine dans la vie courante :
Les utilisations du platine sont variées.
Ces propriétés mécaniques et esthétiques en font le métal le plus précieux pour la bijouterie. Naturellement blanc, il se compare à l’or blanc (alliage d’or, d’argent, de cuivre et de zinc). Le platine a de nombreux avantages par rapport à l’or blanc : il permet une meilleure tenue des pierres précieuses, il ne jaunit pas dans le temps et ne provoque aucune allergie. Par contre, il est plus mou que l’or blanc et est donc plus sensible aux rayures et pourra se déformer un peu plus facilement. Il est légèrement plus dense que l’or, le bijou sera donc un peu plus lourd pour des dimensions identiques. Enfin, le platine est plus cher que l’or blanc, notamment parce qu’il contient 95 % de platine contre 75 % d’or dans l’or blanc.

Pour les alchimistes, le platine est symbolisé par la fusion de l’or et de l’argent.
C’est le symbole de stabilité : un bijou en platine représente les 70 ans de mariage !

Crédit photo : Wikipédia / User:Bilou Travail personnel / Wikimedia Commons
Bague en diamant avec monture en platine -
Crédit photo : Wikipédia / Andrew Magill from Boulder, USA — Diamond ring / CC BY 2.0

Ces propriétés de conduction électrique impliquent des applications dans l’industrie de l’électronique. Le platine peut être utilisé, à l’image d’autres métaux platinoïdes et de l’or dans les contacts électriques extrêmement durables dans le temps.
Le platine est également employé dans l’industrie chimique. Grâce à ses propriétés de catalyseurs de réactions chimiques, il peut être utilisé pour les pots catalytiques (accélérateurs de décomposition des gaz nocifs). Du fait de sa capacité à capter l’hydrogène en grande quantité, qu’il relargue après chauffage, le platine est à l’étude pour une utilisation dans les piles à combustible.

Le platine à l’Institut UTINAM :
Au laboratoire, le platine est associé au fer pour élaborer des complexes hétérobimétalliques (à liaison métal-métal présentant une réactivité plus étendue que celle produite par un seul centre métallique). La présence de platine est intéressante car c’est un métal noble très utilisé en catalyse, qui se contente de 16 électrons de valence dans la géométrie carré plan mais qui peut aussi adopter une géométrie octaédrique avec 18 électrons de valence lors de l’ajout d’un substrat. L’une des techniques de caractérisation utilisées pour identifier les composés isolés est la diffraction des Rayons X (DRX).

Structure DRX d’un complexe Fer-Platine. -
Crédit photo : Institut UTINAM

Dans les complexes obtenus, le platine est également une sonde utile en Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) pour élucider la structure : l’isotope 195Pt a un spin ½, c’est donc un noyau actif en RMN (Fig. 2).

Exemple d’un complexe hétérobimétallique Fer-Platine caractérisé en solution par RMN 195Pt. -
Crédit photo : Institut UTINAM