Le platine, un métal très apprécié et désiré, a un large éventail d’utilisations, notamment les bijoux, les convertisseurs catalytiques, les contacts électriques, les stimulateurs cardiaques, les médicaments et les aimants. Parce qu’il est rare – il n’y a qu’environ 5 parties par milliard en poids dans la croûte terrestre, selon Chemicool – le platine a tendance à être très cher, comme pourrait le découvrir quiconque cherche à acheter une alliance en platine.
Le platine est un métal blanc argenté – il était autrefois connu sous le nom d' »or blanc ». Il est extrêmement résistant au ternissement et à la corrosion (ce qui le fait connaître comme un « métal noble ») et il est très doux et malléable, ce qui le rend facile à façonner ; ductile, ce qui le rend facile à étirer en fil ; et non réactif, ce qui signifie qu’il ne s’oxyde pas et n’est pas affecté par les acides courants.
Le platine est l’un des métaux de transition, un groupe qui comprend l’or, l’argent, le cuivre et le titane – et la plupart des éléments au milieu du tableau périodique. La structure atomique de ces métaux signifie qu’ils peuvent se lier facilement à d’autres éléments.
C’est aussi l’un des éléments les plus denses avec 12,4 onces par pouce cube (21,45 grammes par centimètre cube), soit un peu plus de 21 fois la densité de l’eau ou 6 fois la densité d’un diamant selon Chemicool. Ces propriétés conduisent à de nombreuses utilisations de ce métal très rare et précieux.
Les faits
- Numéro atomique (nombre de protons dans le noyau) : 78
- Symbole atomique (sur le tableau périodique des éléments) : Pt
- Poids atomique (masse moyenne de l’atome) : 195,1
- Densité : 12,4 onces par pouce cube (21,45 grammes par cm cube)
- Phase à température ambiante : solide
- Point de fusion : 3 215,1 degrés Fahrenheit (1 768.4 degrés Celsius)
- Point d’ébullition : 6 917 F (3 825 C)
- Nombre d’isotopes naturels (atomes du même élément avec un nombre différent de neutrons) : 6. Il existe également 37 isotopes artificiels créés en laboratoire.
- Isotopes les plus courants : Pt-195 (33,83 % de l’abondance naturelle), Pt-194 (32,97 % de l’abondance naturelle), Pt-196 (25,24 % de l’abondance naturelle), Pt-198 (7,16 % de l’abondance naturelle), Pt-192 (0,78 % de l’abondance naturelle), Pt-190 (0.01 pour cent d’abondance naturelle)
Le métal » non fusible «
Dans l’Antiquité, les peuples d’Égypte et d’Amérique utilisaient le platine pour les bijoux et les pièces décoratives, souvent parfois mélangé à de l’or. La première référence enregistrée au platine remonte à 1557, lorsque Julius Scaliger, un médecin italien, a décrit un métal trouvé en Amérique centrale qui ne fondait pas et l’a appelé « platina », ce qui signifie « petit argent ».
En 1741, le scientifique britannique Charles Wood a publié une étude présentant le platine comme un nouveau métal et a décrit certains de ses attributs et ses possibles applications commerciales, selon Peter van der Krogt un historien néerlandais. Puis, en 1748, le scientifique et officier de marine espagnol Antonio de Ulloa a publié une description d’un métal inusable et impossible à fondre. (Il l’avait initialement écrit en 1735, mais ses papiers ont été confisqués par la marine britannique).
Au 18e siècle, le platine était le huitième métal connu et était appelé « or blanc », selon van der Krogt. (Les métaux connus auparavant comprenaient le fer, le cuivre, l’argent, l’étain, l’or, le mercure et le plomb.)
Au début des années 1800, les amis et collègues William Hyde Wollaston et Smithson Tennant, tous deux chimistes britanniques, ont produit et vendu du platine purifié qu’ils ont isolé à l’aide d’une technique développée par Wollaston, selon van der Krogt Cette technique consiste à dissoudre le minerai de platine dans un mélange d’acides nitrique et chlorhydrique (connu sous le nom d’eau régale). Après que le platine ait été séparé du reste de la solution, du palladium, du rhodium, de l’osmium, de l’iridium et, plus tard, du ruthénium ont tous été découverts dans les déchets.
De nos jours, le platine est encore extrait à l’aide d’une technique similaire à celle développée par Wollaston. Des échantillons contenant du platine sont dissous dans de l’eau régale, sont séparés du reste de la solution et des sous-produits, et sont fondus à très haute température pour produire le métal.
Qui l’aurait su ?
- Un morceau cylindrique de platine et d’alliage de platine est utilisé comme norme internationale pour mesurer un kilogramme. Dans les années 1880, une quarantaine de ces cylindres, qui pèsent environ 2,2 livres ou 1 kilogramme, ont été distribués dans le monde.
- Le platine, l’iridium, l’osmium, le palladium, le ruthénium et le rhodium sont tous membres du même groupe de métaux (appelés les métaux du platine) et partagent des propriétés similaires. Ces métaux sont souvent utilisés ensemble pour créer des pièces très durables pour diverses machines, outils et bijoux.
- Le platine est utilisé dans plusieurs médicaments anticancéreux en raison de ses très faibles niveaux de réactivité. Environ 50 % des patients traités pour un cancer utilisent actuellement des médicaments contenant du platine, selon une étude réalisée en 2014 par Johnstone, Park et Lippard Certains de ces médicaments, comme le cisplatine, sont également utilisés pour traiter les tumeurs et le cancer chez les animaux, selon la vétérinaire Barbara Forney.
- Le platine est également utilisé dans les stimulateurs cardiaques, les couronnes dentaires et d’autres équipements utilisés dans le corps humain en raison de sa résistance à la corrosion des fluides corporels et de son absence de réactivité aux fonctions corporelles, selon Encyclopedia.com.
- La majorité (environ 80 pour cent) du platine est extraite en Afrique du Sud. Environ 10 pour cent est extrait en Russie, et le reste se trouve en Amérique du Nord et du Sud, selon l’U.S. Geological Survey. Comme le platine et les autres métaux du groupe ne se trouvent généralement pas en grande quantité, ils sont souvent des sous-produits de l’extraction d’autres métaux.
- On extrait près de 14 fois plus d’or que de platine par an – environ 1 800 tonnes (1 633 tonnes métriques) d’or contre 130 tonnes (118 tonnes métriques) de platine, selon Science for Kids
- Selon Total Materia, près de la moitié du platine extrait est utilisé dans les convertisseurs catalytiques, la partie de l’automobile qui réduit les gaz toxiques en émissions moins toxiques. Le platine et les autres métaux du platine peuvent résister aux hautes températures requises pour les réactions d’oxydation qui réduisent les émissions.
- Le platine combiné au cobalt crée des aimants puissants et permanents, selon Chemicool. Ces aimants ont de nombreuses utilisations, notamment dans les instruments médicaux, les moteurs, les montres et plus encore.
- Le platine est souvent utilisé comme catalyseur dans la production de plusieurs solutions et sous-produits (qui finissent dans des substances telles que les engrais, les plastiques et l’essence et dans les piles à combustible, augmentant leur efficacité selon Encyclopedia.com.
- De nombreux investisseurs achètent et vendent du platine, même si son prix peut fluctuer fortement en cas de croissance économique et baisser encore plus que les prix des autres métaux précieux (en raison de ses nombreuses utilisations).
- Environ 30 % du platine extrait est utilisé en bijouterie, selon Total Materia. La plupart des diamants célèbres dans le monde, comme le diamant Hope (selon Famous Diamonds) et de nombreux articles de la collection d’Elizabeth Taylor (selon Bulgari), sont sertis en platine.
Recherche actuelle
Les chercheurs continuent de trouver de nouvelles utilisations et applications pour le platine. Par exemple, le platine est utilisé dans le développement de médicaments anticancéreux.
En 1844, Michele Peyrone, un chimiste italien, a découvert par hasard que le platine avait des propriétés anti-néoplasiques (ce qui signifie qu’il interdit le développement de tumeurs, selon MedicineNet). Les recherches se poursuivent, et en 1971, le premier patient humain atteint d’un cancer est traité avec des médicaments contenant du platine.
Aujourd’hui, environ 50 % des patients atteints de cancer reçoivent des traitements comprenant ce métal rare, selon un article publié en 2016 dans la revue Chemical Reviews. Ces médicaments comprennent le cisplatine, le carboplatine et l’oxaliplatine, et plusieurs autres en phase d’essai.
L’article évoquait certains des médicaments anticancéreux de nouvelle génération contenant du platine et des systèmes d’administration qui, selon eux, seront plus efficaces pour combattre les cellules cancéreuses. Les auteurs appellent cela une « double menace » – des médicaments contenant du platine à l’intérieur d’un système d’administration de platine.
Ces « ogives » dites de platine ciblent les cellules cancéreuses et peuvent être programmées de diverses manières pour interagir avec les cellules cancéreuses qui contiennent de nombreux récepteurs sur leurs surfaces, responsables de nombreuses actions de la cellule, notamment la croissance, expliquent les auteurs. Comme les cellules cancéreuses se divisent très rapidement, elles ont besoin d’un excès de nourriture (comme du glucose ou de l’acide folique), et ces systèmes de ciblage peuvent rechercher dans l’organisme ces différentes caractéristiques et déposer les médicaments directement dans les cellules, ont expliqué les auteurs. Une fois que le platine est à l’intérieur des cellules, il fonctionne avec d’autres médicaments de chimiothérapie pour empêcher les cellules cancéreuses de se diviser continuellement, ont-ils expliqué.
Un autre avantage de l’utilisation de ces systèmes de nanotransporteurs est qu’ils peuvent rester dans la circulation sanguine pendant de plus longues périodes, ce qui conduit à une meilleure distribution et à des libérations retardées des médicaments, selon l’article.
En raison de la grande quantité de platine nécessaire pour étudier ces médicaments anticancéreux, les entreprises de raffinage étaient désireuses de s’impliquer très tôt, comme le décrivent les auteurs. Et bien que l’utilisation du platine raffiné dans les médicaments anticancéreux soit bénéfique pour beaucoup, ceux qui travaillent sur les mines de platine doivent faire attention car l’inhalation ou le contact direct avec les sels de platine (créés lors du processus de purification et avant d’être fondus en métal) peuvent avoir l’effet inverse en provoquant potentiellement des effets néfastes sur la santé tels que des réactions allergiques, des dommages aux organes internes ou même le cancer, selon CancerTreatment.net.
Plusieurs études, dont une étude de 2006 publiée dans la revue Water, Air, and Soil Pollution et une étude de 2009 présentée à la conférence annuelle de la Société canadienne de métallurgie, ont montré des associations entre l’exploitation du platine et des effets néfastes sur l’environnement et la santé, bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour prouver ces liens.