Le platine : le métal plus cher que l’or

Dans cet article vous découvrirez les caractéristiques et les avantages du platine, un métal du groupe des platinoïdes. Vous verrez ensuite ses différentes applications dans l’industrie.

Le platine

Sa découverte

Le nom de platine dérive de l’espagnol « platina » qui signifie petit argent, en effet ce sont les espagnols qui vont découvrir l’existence de ce métal en Amérique du Sud le considérant comme une impureté de l’argent. 

Le platine était déjà connu par les populations locales bien avant l’arrivée des espagnols. Les peuples précolombiens utilisaient le platine sous forme pure ou en alliage pour confectionner des bijoux ou des petits objets.

Le métal considéré comme une impureté ne sera pas étudié par les espagnols, il faudra attendre 1557 et l’italien Julius Caesar Scaliger pour que la première mention du platine soit faite. Il décrit ce métal en mettant en avant que les techniques de l’époque ne permettent pas de faire fondre ce nouveau métal issu des mines d’Amérique centrale.

En 1750, le chimiste William Brownrigg et le physicien William Watson étudient le platine et sont les premiers à le considérer comme un nouveau métal.

Ses caractéristiques physiques

Le platine est un métal rare, l’écorce terrestre ne renferme en moyenne que 5 µg de platine par kilogramme et il est souvent trouvé dans les gisements de cuivre et de nickel. Sa rareté et ses caractéristiques physiques font qu’il est considéré comme un métal stratégique par de nombreux pays.

C’est un métal d’aspect gris brillant qui est très peu réactif chimiquement, il ne réagit pas avec le dioxygène, l’eau et la plupart des acides ce qui fait qu’il possède une forte résistance à la corrosion et à l’oxydation. Néanmoins c’est le métal du groupe des platinoïdes qui est le plus réactif d’entre eux.

En ce qui concerne ses propriétés mécaniques, le platine est un métal mou et ductile qui se rapproche le plus de l’or que des autres platinoïdes. Il présente également la particularité d’absorber jusqu’à 743 fois son propre volume en dihydrogène.

Les utilisations du platine

En 2019, dans le monde 187 198 tonnes de platine ont été produites. Sa consommation se répartie entre trois grands secteurs.

Catalyse automobile : 34,3 %

Bijouterie : 24,5 %

Chimie et pétrochimie : 10,2 %

Electronique : 2,6 %

Autres utilisations : 21,2 %

Différents secteurs utilisent le platine pour ses caractéristiques physiques, notamment sa capacité catalytique qui est recherchée dans l’automobile et en chimie. Ces propriétés électriques en font un métal de choix en électronique et ces propriétés esthétiques sont prisées en bijouterie.

Catalyse automobile

Le platine est largement utilisé dans le secteur automobile. Ce métal entre dans la composition des pots catalytiques, en accélérant la décomposition des gaz nocifs émis. Le platine est massivement utilisé dans les véhicules diesel, mais son utilisation tend à diminuer en étant remplacé par un autre platinoïde, le palladium qui est moins cher.

Bijouterie

En bijouterie, l’or n’est pas le métal le plus précieux, c’est le platine qui le détrône. Le platine est naturellement rare et plus cher que l’or, ensuite son aspect naturellement blanc le favorise à l’or blanc. Le platine a de nombreux avantages par rapport à l’or blanc, il permet de mieux tenir les pierres précieuses, il ne jaunit pas avec le temps ce qui est un inconvénient de l’or blanc, et contrairement à l’or blanc il ne provoque aucune allergie.

Le platine étant plus dense que l’or, les bijoux seront plus lourds. Le métal est également plus mou que l’or, ce qui a pour effet de le rendre plus fragile aux rayures et aux déformations. 

Chimie et pétrochimie

L’industrie chimique utilise du platine pour ses excellentes propriétés de catalyse.

Il est principalement utilisé pour produire des silicones et synthétiser du paraxylène qui est destiné à la production d’acide téréphtalique qui donnera du polyéthylène téréphtalate (PET). Lors de la fabrication de silicones, une partie du catalyseur de platine est incorporée dans le silicone. Les silicones des implants mammaires renferment 6 à 8 µg de platine par gramme de silicone ce qui correspond à la teneur en platine de l’écorce terrestre.

Le platine joue également un rôle de catalyseur dans la production d’acide nitrique à partir d’ammoniac. Le platine sera contenu dans les toiles qui catalysent l’oxydation de l’ammoniac en oxyde d’azote.

Le platine est à l’étude pour son utilisation dans les piles à combustible, en effet le platine permet de catalyser la réaction du dihydrogène avec le dioxygène en formant de l’eau. Le platine du fait de sa capacité à absorber le dihydrogène qu’il relâche une fois chauffé est un métal intéressant pour la conception des piles à combustible.

Le raffinage du pétrole utilise également du platine. Des catalyseurs bifonctionnels formés d’agrégats de platine convertissent les hydrocarbures aromatiques en hydrocarbures aliphatiques, afin d’obtenir de l’essence, du kérosène et des gazoles.

Electronique

Le fait que le platine ne réagisse pas beaucoup avec les autres éléments le rend biocompatible, et du fait de sa bonne conductibilité, le platine est souvent utilisé pour fabriquer les électrodes des stimulateurs cardiaques.

Le platine entre dans la composition des disques durs, en effet 95% du platine utilisé en électronique est destiné à la fabrication des disques durs. Il se retrouve sous la forme d’un alliage cobalt-chrome-platine qui sera ensuite déposé en couches minces d’environ 20nm.

Afin d’obtenir des contacts électriques durables dans le temps, le platine peut être utilisé comme l’or ou d’autres platinoïdes. 

Autres utilisations

Du platine est utilisé dans l’industrie verrière sous forme d’alliage avec du rhodium, cet alliage est utilisé pour produire des fibres de verre ainsi que des écrans à cristaux liquide (LCD).

Du fait de ses caractéristiques mécaniques, notamment, sa résistance à la corrosion, des creusets en platine sont utilisés pour faire différentes fusions. Il est également allié avec de l’aluminium pour entrer dans la composition de pales de turbines de réacteurs.

Recyclage

En moyenne seule 15% de la production mondiale de platine provient du recyclage, les 85% restants sont issus de l’exploitation minière. Dans le monde, en 2019, 70 325 tonnes de platine ont été recyclées, notamment en provenance du recyclage des catalyseurs automobiles qui représente 67% du platine recyclé, ensuite en seconde position avec 31,3% le platine issu de la bijouterie, et 1,7% du platine d’applications industrielles.

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