Métaux et alliages

Tout sur les métaux précieux

Tout sur les métaux précieux
Teneur
  1. Ce que c'est?
  2. Pourquoi la première monnaie a-t-elle été fabriquée à partir de métaux précieux ?
  3. Aperçu des espèces
  4. Caractéristiques de l'exploitation minière et de la production
  5. Une analyse
  6. Applications

Depuis l'Antiquité, les gens connaissent l'existence des métaux précieux. Selon les croyances, ils sont doués de propriétés magiques. De plus, ils ne craignent pas les températures élevées, l'effet des solutions acides-alcalines, ils brillent au soleil et conservent leur aspect luxueux même après un contact prolongé avec l'humidité. Pour de telles propriétés, ils étaient appelés nobles.

Ce que c'est?

Les métaux sont ferreux, non ferreux et aussi nobles. Ces derniers ont toujours été très appréciés des gens. Plus une personne en avait, plus elle était considérée comme riche et influente. Le prix élevé de ces métaux, la main-d'œuvre et l'intensité des ressources de l'exploitation minière, combinés à des réserves limitées, sont devenus la raison pour laquelle les métaux de ce groupe étaient appelés précieux.

Une liste complète de tous les éléments nobles est spécifiée dans la loi fédérale "sur les métaux précieux et les pierres précieuses" 1998. Aujourd'hui, cette catégorie comprend huit éléments chimiques. Ils sont très demandés dans divers domaines. Il s'agit du platine, de l'or, du palladium et de l'argent, et les MGP (ruthénium, radium, osmium et iridium) sont également considérés comme des métaux précieux. Un autre métal, le technétium, est également noble, mais il a une radioactivité élevée, il n'est donc pas inclus dans la liste générale.

Une caractéristique distinctive des métaux nobles est que sous l'influence de facteurs externes défavorables, leur structure moléculaire reste inchangée. Le point de fusion de ces éléments est très élevé. Ils ne se décomposent pas dans l'eau et ne réagissent pas avec l'oxygène, par conséquent, ne forment pas d'oxydes.Un alliage avec de tels métaux peut être obtenu exclusivement par des manipulations techniques complexes utilisant des réactifs chimiques puissants.

La fraction massique des métaux précieux dans le volume total de l'exploitation minière est faible. Ceci explique leur statut exceptionnel et leur coût accru.

Les métaux précieux sont des ressources naturelles non renouvelables et particulièrement précieuses. Aucun d'entre eux ne peut être obtenu par des moyens de laboratoire, par conséquent, l'apparition de ces métaux sur Terre pour les scientifiques reste à ce jour un mystère. Aujourd'hui, il existe deux hypothèses principales pour leur apparition.

  • Espacer. Selon cette théorie, à un certain stade de sa formation, la Terre a été bombardée par des météorites. On pense que c'est ce qui a conduit à l'apparition de métaux dans la croûte terrestre. Cette hypothèse a un défaut important. Les scientifiques ont découvert qu'en moyenne, chaque météorite ne contient pas plus de 0,005% de métaux précieux. Cela n'est pas comparable à la quantité produite dans les champs actifs.
  • Tectonique. Les partisans de cette version prétendent que les métaux précieux sont apparus au cœur de notre planète sous l'influence de conditions particulières. Et puis, avec la lave chaude, ils ont été jetés à la surface de la terre. Cette théorie est plus plausible, mais elle n'apporte pas de réponses à toutes les questions. Ainsi, cela n'explique pas pourquoi ces fossiles à un moment donné du développement de la planète ont cessé de se former et d'entrer dans la croûte terrestre avec la lave chaude.

Le sujet de l'émergence des métaux précieux est l'un des plus débattus aujourd'hui. Il est possible que si un jour les scientifiques parviennent à trouver la réponse, cela puisse changer tout le système des relations financières dans le pays et dans le monde.

Pourquoi la première monnaie a-t-elle été fabriquée à partir de métaux précieux ?

Depuis l'Antiquité, l'or a été utilisé comme matière monétaire. Les gens ont toujours cherché à obtenir ce métal afin de l'utiliser ensuite pour acheter un autre produit souhaité. Pour comprendre pourquoi ce métal particulier est devenu l'unité de compte, il faut se pencher sur un passé lointain.

De nos jours, les pièces sont moulées en aluminium, nickel et palladium. Les peuples anciens disposaient de beaucoup moins de matériaux : or, argent, cuivre, plomb, étain et aussi fer. Parmi ceux-ci, seuls deux ne s'oxydent pas au contact de l'air et de l'eau et sont considérés comme nobles. Ces métaux eux-mêmes étaient déjà de grande valeur. Et ils possédaient aussi les caractéristiques nécessaires à la fabrication d'un équivalent monétaire universel.

Examinons ces caractéristiques plus en détail.

  • Uniformité. Une paire de pièces du même métal précieux, ayant le même poids, ont la même valeur. C'est pourquoi un tel métal est optimal pour exprimer le prix des produits. Tous ses exemplaires sont identiques, leur différence ne réside que dans la masse.
  • Divisibilité. Contrairement à d'autres équivalents monétaires acceptés dans l'antiquité, par exemple le bétail et les fourrures, les métaux précieux peuvent être divisés en plusieurs parties sans perdre leur valeur. Ceci est très important pour toute monnaie qui doit servir à l'échange de biens de valeurs très différentes.
  • L'absence de gaspillage. Cette caractéristique découle de la précédente. La division d'un morceau de métal précieux ne génère pas de déchets, de pièces plus ou moins précieuses, et le coût total reste inchangé.
  • Mobilité. Les pièces sont faciles à utiliser. Ils sont légers et faciles à transporter. Ainsi, même de petites quantités d'or passant de main en main ont un coût assez élevé, elles peuvent donc servir à la circulation de gros volumes d'articles relativement bon marché.
  • Persistance. Les métaux nobles ne se détériorent pas, la rouille ne les ronge pas, la pourriture n'y apparaît pas. Ainsi, au fur et à mesure qu'ils sont stockés, ils ne perdent pas leur valeur intrinsèque.

Enfin, l'or, l'argent et d'autres métaux précieux ont toujours été une réserve universelle de valeur, le soi-disant trésor.Tout au long de l'histoire, quels que soient le régime politique, la situation sociale, les changements dans les frontières des États et les déplacements d'un pays à l'autre, ces métaux ont été et restent précieux.

Toutes ces caractéristiques ont conduit au fait que pendant de nombreux siècles, la fonction des matériaux monétaires était fermement ancrée pour les métaux précieux.

Aperçu des espèces

Les métaux nobles ont obtenu leur définition en raison de propriétés physiques et chimiques particulières. Selon le type de métal, ces paramètres peuvent être plus ou moins ressentis. Mais dans tous les cas, ils seront uniques.

Rhodium

Ce métal appartient au groupe des métaux du platine. Il est de couleur bleu clair et appartient à la catégorie des métaux légers. Il se distingue par un degré élevé de fragilité et, en même temps, une dureté exceptionnelle. Il est recherché en raison de ses caractéristiques réfléchissantes uniques. Ce métal est résistant aux produits chimiques agressifs, il peut être oxydé exclusivement avec de l'acide sulfurique chauffé. Le processus de fusion a lieu sous un effet thermique de 2000 degrés.

Platine

Le platine a été découvert pour la première fois dans les mines d'Amérique et, en raison de son lustre blanchâtre, il était autrefois appelé « argent ». Ce n'est qu'au milieu du XVIIIe siècle que le métal a reçu le statut de précieux, et en très peu de temps son prix a dépassé l'argent et l'or. Le matériau est plastique, réfractaire, se prête bien au forgeage, grâce auquel il est très apprécié des bijoutiers.

De plus, le platine est plus dur que l'or, il résiste aux effets acido-basiques. Ne s'oxyde pas.

Or

L'or se caractérise par une bonne malléabilité et une ductilité exceptionnelle. Contrairement au platine, il fond à des températures plus basses. Il est invulnérable aux effets des acides, des alcalis et des sels caustiques, il ne peut réagir qu'avec l'eau régale. L'or pur a le lustre typique et la riche teinte jaune, mais il est très rare dans l'environnement naturel. La plupart des mineurs extraient le minerai verdâtre.

Osmium

Métal noble blanc. Se distingue par une résistance accrue aux facteurs chimiques et physiques agressifs. Le point de fusion correspond à 2700 degrés.

Iridium

L'iridium est classé comme un métal lourd. C'est le plus dense et le plus résistant. Ne se dissout pas dans les acides caustiques et les alcalis. Fond lorsqu'il est chauffé à 2450 degrés. A une teinte blanc grisâtre.

Ruthénium

En termes de caractéristiques visuelles, le ruthénium peut être confondu avec le platine, et en termes de fusibilité, ce métal a les mêmes caractéristiques que l'iridium. Il se distingue par sa densité et sa résistance exceptionnelle. Il peut former des gâteaux solubles dans l'eau lorsqu'il est exposé à des oxydants, des alcalis et à des températures élevées.

Palladium

Métal doux de couleur blanche avec un éclat argenté prononcé. Température de fusion - 1550 degrés. Lorsqu'il est chauffé à 850 degrés, il commence à former des oxydes, mais avec une augmentation ultérieure du chauffage, il redevient pur.

Argent

Parmi tous les métaux précieux, l'argent a une température de fusion relativement basse - seulement 960 degrés, ainsi qu'une densité minimale. Néanmoins, ce matériau interagit à peine avec les acides et sert de conducteur thermique et électrique fiable.

Cependant, sous l'influence du sulfure d'hydrogène, il s'assombrit dans l'air atmosphérique.

Caractéristiques de l'exploitation minière et de la production

Les métaux précieux sont des éléments non renouvelables. Leurs placers ne se trouvent presque jamais à la surface de notre planète. Aujourd'hui, les mines d'or ressemblent davantage à des réservoirs souterrains, dans lesquels le minerai extrait est d'abord transformé en solution, puis filtré et retraité.

L'or et l'argent deviennent aujourd'hui un sous-produit de l'extraction du minerai dans l'industrie minière sous-jacente. De telles mines à l'échelle industrielle ne sont pas développées comme des mines indépendantes.Cela est dû au fait que la présence d'éléments nobles dans la croûte terrestre est minime, de sorte que leur extraction ne sera pas rentable.

Le minerai extrait par les mineurs est impropre à une utilisation sans purification et traitement supplémentaires. Examinons de plus près le processus de préparation d'un métal précieux en utilisant l'exemple de l'or.

  1. La première étape du traitement est la cyanuration du minerai. Cette technique consiste à exposer le minerai au cyanure puis à filtrer les sédiments aurifères. Le résultat est un concentré.
  2. Schlich se rend au laboratoire expérimental, où des recherches physiques et chimiques et des tests de radioactivité sont effectués.
  3. Après cela, le concentré est envoyé pour raffinage. - le soi-disant nettoyage. Techniquement, ce processus est la liquéfaction, puis la filtration et la récupération ultérieure de la matière première. La différence est qu'il n'y a pas d'impuretés dans le métal raffiné.
  4. Les alliages d'or obtenus à la suite d'un tel traitement sont utilisés pour la coulée.

Une analyse

L'analyseur de métaux précieux vise à répondre à deux questions fondamentales :

  • quelles matières premières sont devant nous : un métal précieux pur ou un alliage avec une teneur insignifiante d'un élément noble ;
  • quel est le pourcentage de métal précieux dans la masse alliée présentée pour analyse.

Le premier échantillon est qualitatif, le second donne un résultat quantitatif. Ils sont exécutés dans un ordre strict, l'un après l'autre. Après avoir effectué un test de qualité, qui établit que l'alliage contient réellement un métal précieux, vous pouvez procéder à la détermination de sa quantité. Si, lors de l'examen de l'échantillon analysé par interaction avec l'acide de dosage, il ne reste rien, alors il s'agit d'un métal de base.

Les résultats établis lors de l'examen ont été reflétés dans les échantillons. Il s'agit d'un marquage numérique, il indique le pourcentage de métal précieux dans l'alliage présenté.

Cependant, il convient de garder à l'esprit que le test en Russie n'est pas appliqué à tous les alliages, mais uniquement à ceux dans lesquels la concentration de l'élément noble est supérieure à 30%.

Applications

Les métaux précieux sont largement utilisés dans divers domaines. Voici quelques-uns d'entre eux.

Ingénierie électrique

Des caractéristiques physiques et techniques uniques associées à une inertie chimique et biologique permettent de créer une protection efficace des contacts électriques contre la combustion et l'oxydation. Cela rend le métal sûr et pratique pour les applications électriques.

Ce n'est pas un hasard si les alliages de la plupart des métaux précieux sont très demandés dans la fabrication d'instruments de haute précision.

Les sels d'argent (chlorures et bromures) sont utilisés pour créer des éléments photosensibles. Les soudures en métaux nobles sont recherchées dans la création d'appareils électriques, qui sont soumis à des exigences de fiabilité accrues. Les éléments les plus rares sont utilisés pour créer des thermocouples et autres éléments chauffants.

Joaillerie

Depuis des temps immémoriaux, les métaux précieux sont en demande dans l'industrie de la joaillerie. Ils sont utilisés pour créer des chaînes exclusives, des boucles d'oreilles, des bracelets, des bagues, des pendentifs, des croix, ainsi que des montures de lunettes, des étuis à cigarettes coûteux et de nombreux autres produits. Les bijoutiers apprécient la couleur, l'éclat exquis des métaux et leurs propriétés uniques.

Les métaux précieux ne réagissent pas avec la peau humaine, ils ne provoquent donc pas de maladies de la peau et de réactions allergiques. Il est permis d'utiliser des métaux précieux comme couche de pulvérisation pour les bijoux fabriqués à partir de métaux bon marché. De tels bijoux ravissent leurs propriétaires pendant de nombreuses années et sont souvent hérités de génération en génération.

Chimie

La résistance des métaux précieux aux compositions acido-basiques, ainsi que les paramètres catalytiques, rendent leur utilisation dans l'industrie chimique d'actualité. Ils sont utilisés pour créer des équipements pour les composés agressifs. Beaucoup de ces métaux ont été utilisés comme catalyseurs dans la production d'essence.

Automobile

Les catalyseurs sont également utilisés pour créer des dispositifs de gaz d'échappement. C'est pourquoi les métaux précieux sont en demande dans la fabrication de pièces automobiles. Ils vous permettent de neutraliser rapidement et de manière fiable les composés chimiques toxiques. Le plus souvent, le palladium et le rhodium sont pris à ces fins.

Médicament

L'inertie biologique et chimique permet d'utiliser des métaux précieux dans la production d'instruments chirurgicaux et de toutes sortes de pièces pour équipements médicaux. De nombreux métaux sont demandés en prothèse et en dentisterie. Un certain nombre de composés se sont répandus dans la fabrication de médicaments en tant que composant constitutif.

Sciences spatiales

Les alliages précieux sont pertinents dans la construction d'avions et d'engins spatiaux, car eux seuls sont capables d'assurer la fiabilité et la sécurité maximales de ces systèmes. Seul un métal noble peut supporter les charges que peut subir une station spatiale en orbite.

Industrie du verre

Les métaux précieux ont également trouvé leur application dans la fabrication du verre. Très souvent, les cuves de fusion du verre en sont constituées.

Secteur bancaire

Aussi, on ne peut manquer de mentionner le rôle des métaux précieux en tant que mesure monétaire échangeable. L'or et l'argent étaient utilisés dans l'Antiquité pour fabriquer des pièces de monnaie, bien que de nos jours, l'argent ait déjà perdu sa fonction dans cette circulation. Et pourtant, les lingots d'investissement sont toujours fabriqués à partir d'or et de platine à ce jour.

Cela permet à chacun d'investir des fonds gratuits avec un profit élevé. Comme le montre la pratique, la monnaie traditionnelle se déprécie avec le temps, tandis que les lingots d'or restent invariablement en valeur.

De nos jours, n'importe qui peut investir ses économies dans des métaux précieux de la plus haute qualité.

De nombreux organismes bancaires et financiers proposent même aux déposants d'ouvrir des comptes spéciaux en métal. Il s'agit d'un investissement rentable, car à long terme, les propriétaires de tels bars peuvent réaliser de sérieux bénéfices. Les comptes métal n'ont qu'un inconvénient : l'absence de système d'assurance-dépôts, ce qui peut entraîner un risque considérable en cas de faillite de la banque.

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