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Platine : définition et propriétés

Métal noble et précieux, de couleur gris-blanc, malléable et très ductile, le platine résiste à la corrosion et à une oxydation à haute température, et présente de plus un point de fusion élevé et une stabilité chimique hors pair. Plus cher que l’or, cet élément rare (concentration de 0,05 ppm dans la croûte terrestre) est connu depuis l’Antiquité. Présent dans certains minerais de cuivre ou de nickel, il est retrouvé également sous forme de dépôt natif.
Le platine possède des propriétés physico-chimiques recherchées tant pour des applications techniques que décoratives. Présent en solution aqueuse sous forme de complexes chlorés, aminés ou amino-nitrés, le platine est utilisé comme revêtement de surface. Ainsi, dans le secteur médical, et en raison de sa qualité de matériau hypoallergénique, ce métal recouvre les cathéters et autres instruments chirurgicaux, mais également les stents et certaines prothèses. L'alliage platine/osmium 90/10  est utilisé dans la fabrication des stimulateurs et les valvules artificielles cardiaques.  
Reconnu pour ses propriétés catalytiques, le platine est employé dans les industries chimique, pétrochimique et automobile (pots d’échappement), mais également dans la fabrication des moteurs à combustion interne des véhicules, même si, pour des raisons de disponibilité réduite et de coût élevé, on lui préfère maintenant le palladium. 
Associé à l’iridium, le platine a été retenu pour l’élaboration du premier kilogramme étalon  et du premier mètre étalon du pavillon de Breteuil à Sèvres, grâce à ses propriétés de raideur, de dureté et de résistance chimique incomparables.
En électrochimie, du fait de sa grande inertie chimique, le platine est le métal rêvé pour les anodes, notamment les anodes dites insolubles, qui offrent une large échelle de densités de courant, une grande résistance à la corrosion, et une durée de vie élevée. Sa résistivité varie en fonction de la température, ce qui explique sa présence dans les thermomètres à résistance de platine et dans les thermocouples.
Ce métal est aussi utilisé dans les creusets et dans les fourneaux électriques à haute température, et en joaillerie sous forme d’alliage (souvent  5 % de cuivre, notamment pour sa résistance à l’abrasion et au ternissement).  
  
Cependant, l’utilisation massive du platine en tant que catalyseur est rendue responsable de sa présence actuelle dans l’environnement, notamment dans les zones urbaines où le trafic routier est important, et de nombreuses études relèvent également un taux de platine élevé, et en croissance, dans l’organisme humain et l’environnement. Autant le platine pur ne présente aucun risque toxicologique, autant ses composés sous formes biodisponibles se montrent hautement toxiques pour tout organisme vivant.
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Définition : platine : définition et propriétés

Le platine en chiffres : propriétés physico-chimiques

Le platine est un métal précieux rare et dense du groupe du platine, aux côtés du palladium, du rhodium et de l'iridium. De couleur blanc argenté, il est à la fois inerte chimiquement, résistant à la corrosion et aux hautes températures, ce qui explique la valeur élevée de ce métal sur le marché mondial. Ses qualités, plus prisées encore que celles de l'or, en font l'un des métaux les plus recherchés par l'industrie. Le tableau ci-dessous rassemble ses caractéristiques de référence.

Symbole chimique
Pt
Numéro atomique
78
Masse molaire
195,08 g/mol
Masse volumique (20 °C)
21 450 kg/m³ (21,45 g/cm³)
Point de fusion
1 768 °C
Point d'ébullition
≈ 3 825 °C
Structure cristalline
Cubique à faces centrées
Conductivité thermique
≈ 71,6 W/(m·K)

À quoi sert le platine dans l'industrie ?

  • Catalyse automobile : premier débouché mondial, dans les pots catalytiques (oxydation des imbrûlés).
  • Hydrogène et électrochimie : électrodes et catalyseurs des piles à combustible et électrolyseurs PEM.
  • Mesure de température : les sondes à résistance de platine (Pt100) sont l'étalon industriel.
  • Chimie et verrerie de laboratoire : creusets et équipements résistant aux hautes températures et à la corrosion.
  • Joaillerie et placements : métal précieux coté, prisé sous forme de métal pur ou d'alliages ; sa rareté en fait aussi un support d'investissement.

Découvert et exploité principalement à partir des minerais d'Amérique du Sud puis d'Afrique australe, le platine partage de nombreux usages avec le palladium et les autres métaux du groupe. Sa forte résistance chimique et thermique, associée à une demande industrielle soutenue, explique son prix élevé et sa place à part parmi les métaux précieux.

Le platine et les métaux du groupe du platine

Le platine appartient à la famille des six métaux du groupe du platine (MGP) : outre le platine lui-même, elle réunit le palladium, le rhodium, le ruthénium, l'iridium et l'osmium. Ces éléments partagent une grande inertie chimique, un point de fusion élevé et de remarquables propriétés catalytiques, ce qui explique qu'ils soient souvent exploités et recyclés ensemble. Le platine et le palladium sont les deux plus utilisés : ils sont partiellement substituables dans la catalyse automobile, ce qui crée un lien direct entre leurs cours sur le marché. Le platine se distingue par sa densité supérieure, sa résistance à l'oxydation même à haute température et sa tenue face à la plupart des acides, à l'exception de l'eau régale.

Chimiquement, le platine est un métal noble : il ne se ternit pas à l'air, ne s'oxyde pas dans les conditions courantes et conserve son éclat blanc argenté dans le temps. Cette stabilité, associée à une excellente ductilité, permet de le mettre en forme en fils très fins, en feuilles ou en grilles, formes recherchées pour les électrodes et les catalyseurs où une grande surface active est nécessaire.

Obtention et production du platine

Le platine est un métal rare, présent à hauteur d'environ 0,005 partie par million dans la croûte terrestre. Il se trouve à l'état natif ou associé aux autres métaux du groupe et aux sulfures de nickel et de cuivre. La production minière mondiale est très concentrée : l'Afrique du Sud, avec le complexe du Bushveld, en fournit la majeure partie, devant la Russie (gisements de Norilsk, où le platine est récupéré comme coproduit du nickel), le Zimbabwe et l'Amérique du Nord. Cette concentration géographique rend l'approvisionnement sensible aux aléas industriels et géopolitiques, un facteur clé dans la volatilité de son prix.

L'obtention du métal pur suppose une métallurgie complexe : après concentration du minerai, une succession d'étapes hydrométallurgiques sépare le platine des autres métaux du groupe, dont les propriétés chimiques sont très proches. À côté de la production minière, le recyclage occupe une place croissante, en particulier la récupération du platine contenu dans les pots catalytiques usagés et les équipements industriels. Cette filière secondaire, moins coûteuse en énergie que l'extraction primaire, participe désormais de façon significative à l'offre mondiale et s'inscrit dans une logique d'économie circulaire des métaux précieux.

Longtemps travaillé par les orfèvres précolombiens d'Amérique du Sud, le platine n'a été identifié comme métal à part entière par les scientifiques européens qu'au XVIIIe siècle ; son nom vient de l'espagnol platina, « petit argent ». Aujourd'hui, sa concentration géographique, son rôle dans la transition énergétique (hydrogène, dépollution) et l'absence de substitut facile dans certaines applications en font un métal considéré comme stratégique, suivi de près par les industriels comme par les investisseurs.

Questions fréquentes à propos de platine : définition et propriétés

Quelle est la densité du platine ?

La masse volumique du platine est de 21 450 kg/m³ à 20 °C, soit 21,45 g/cm³. C'est l'un des métaux les plus denses : près de deux fois la densité du plomb et davantage que celle de l'or (19,3 g/cm³).

Pourquoi le platine est-il plus cher que l'or ?

Le platine est bien plus rare à l'extraction que l'or : il s'en produit environ trente fois moins chaque année (près de 190 tonnes de platine contre quelque 3 000 tonnes d'or). Son extraction est aussi plus coûteuse et très concentrée géographiquement, et la demande industrielle (catalyse, hydrogène) est forte. La rareté combinée à ces usages soutient durablement son cours.

Où trouve-t-on du platine ?

Les principaux gisements se situent en Afrique du Sud (complexe du Bushveld), en Russie et en Amérique du Nord. On le récupère aussi par recyclage des pots catalytiques, une filière en forte croissance.

Pour aller plus loin dans la base documentaire : Métallurgie des métaux précieux · Catalyse hétérogène : principes et applications · Sondes de température à résistance de platine

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