Les métaux .
L'Or.
depuis au moins 8000 ans, l'or est prisé pour ses valeurs décoratives. Grâce à l'écrivain latin Pline l'Ancien (1er siècle), on sait que les Romains extrayaient des mines de la péninsule ibérique et de la Gaule environ 6500 kg d'or par an. Sa masse volumique est forte, son poids étant 19,3 fois plus élevé que la masse d'un volume équivalent en eau et d'un point de fusion de 1063°C. L'or est surtout utilisé à des fins industrielles,en joaillerie (78 %) et en électronique (5 %). La fabrication de lingots en or et la frappe de pièces de monnaie, constitue aussi une utilisation importante. Métal relativement mou, c'est sous forme d'alliage qu'on l'utilise surtout en bijouterie. Sa présence est mesurée en carats, 24 carats indiquant que l'or est pur à 100%. On estime que tout l'or découvert jusqu'ici pourrait être contenu dans un cube de 20 m de côté !
C'est le métal le plus ductile et le plus malléable. Il est un bon conducteur de chaleur et d'électricité. Comme il ne réagit ni avec l'air ni avec l'eau, l'industrie l'utilise comme contact électrique dans certains appareils.
Parmi les acides, seul un mélange appelé eau régale, composé d'un quart d'acide nitrique et de trois quarts d'acide chlorhydrique, peut dissoudre l'or, ainsi qu'un mélange de mercure et de cyanure. Particulièrement dense, l'or pèse deux fois plus lourd que l'argent. On peut obtenir à partir d'un gramme d'or environ 1m² de feuilles d'une épaisseur de 1/15 de micron.
Aujourd'hui, la production se concentre principalement en Afrique du Sud, où l'on trouve l'or dans les dépôts alluviaux consolidés et dans les conglomérats de quartz.
En France, de nombreux cours d'eau contiennent de l'or. Ils sont localisés en Bretagne, en Alsace, dans le Massif central, les Pyrénées et les Alpes.
La plus grosse pépite française connue a été trouvée au lieu-dit "Les Avols" en Ardèche, dans la commune de Les Vans. De forme allongée et aplatie, elle pèse 537g.
L'argent.
largent est relativement rare et coûteux. On a la preuve que l'homme sait séparer le plomb et l'argent depuis au moins 5000 ans. L'argent pur brille d'un éclat blanc métallique. Un peu plus dur que l'or, il est très ductile et malléable. De tous les métaux, c'est lui qui possède la plus grande conductivité thermique et électrique. Il est abondamment utilisé en photographie et en radiographie. L'argent est très toxique pour l'organisme et l'ingestion de sels d'argent peut provoquer la mort.
L'argent est l'un des premiers métaux découverts. Il est utilisé depuis l'Antiquité pour l'ornement et les monnaies. Les premières mines d'argent étaient probablement exploitées avant 2500 av. J.-C. Les alchimistes appelaient l'argent "métal de la lune". Aujourd'hui l'orfèvrerie et la bijouterie sont les principaux secteurs exploitant l'argent. Il est mélangé à de faibles quantités de cuivre pour être plus résistant. L'argent est aussi employé pour revêtir les surfaces lisses de miroirs, par vaporisation du métal ou par précipitation à partir d'une solution. Cependant, l'aluminium l'a largement remplacé dans cette application. L'argent est également utilisé pour les contacts électriques et électroniques.
L'argent est en général préparé à partir de minerais d'argent : le minerai est brûlé dans un four pour transformer les sulfures en sulfates. Plusieurs procédés métallurgiques sont utilisés pour séparer l'argent mélangé à d'autres métaux ou minerais. Procédé d'amalgamation : mélange de mercure et de minerai d'argent concassé. Pour supprimer l'amalgame le minerai est lavé et ensuite le mercure est retiré par distillation.
Le cuivre.
la découverte date des temps préhistoriques. On a retrouvé en Irak des objets datant de 9000 ans av JC. Il était déjà utilisé pour les récipients en Afrique du nord il y a 6000 ans. Mille ans plus tard, on compensait son manque de dureté en l'alliant au zinc pour obtenir du laiton et à l'étain pour former du bronze.
C'est un métal rougeâtre qui brille d'un vif éclat. Ses composés les plus importants sont l'oxyde et le sulfate ou vitriol bleu (à ne pas confondre avec le vitriol qui est le nom donné à l'acide sulfurique très concentré) En petites quantités, le cuivre est essentiel pour notre organisme car c'est un composant clé de certaines enzymes.
Il est aussi un composant de l'hémocyanine, pigment respiratoire des mollusques et des crustacés. Tous ses composés doivent être considérés comme toxiques.
De tous les métaux industriels, le cuivre est le conducteur le plus efficace de l'électricité, des signaux et de la chaleur, sa bonne résistance à la traction, son point de fusion élevé, ses propriétés non magnétiques et sa résistance à la corrosion. Plus de la moitié du cuivre extrait au Canada est utilisé dans des applications en électricité, surtout sous forme de fil.
Le plomb.
connu depuis les temps les plus anciens, c'est un métal mou, très malléable, ductile et relativement mauvais conducteur électrique. Très résistant à la corrosion, il a été employé pour la manufacture des conduites d'eau Romaine. Il est aussi utilisé pour la soudure à l'étain, la fabrique des verres de cristal et en radiologie, grâce à sa grande capacité d'absorption des rayons X. Les isotopes du plomb sont les produits finaux de chaque élément radioactif naturel. Les alchimistes croyaient que le plomb était le plus ancien métal. Ils l'avaient associé à la planète Saturne et ils ont dépensé beaucoup d'énergie en essayant de le changer en or.
C'est un poison qui s'accumule dans l'organisme et provoque le saturnisme, maladie affectant le système nerveux. La fabrication des accumulateurs au plomb qui sont destinés au secteur de l'automobile, à l'industrie en général et au marché de la consommation représente environ 75 % de la demande mondiale. Sa résistance à la corrosion fait de lui un matériau utilisé dans les revêtements de toiture.
Il offre aussi des propriétés permettant une protection efficace contre les rayonnements nocifs, d'où son utilisation dans les téléviseurs, les écrans de contrôle vidéo et les écrans d'ordinateur. L'emploi du plomb en dispersion ou sous forme bio-disponible, entre autres, dans l'essence, les canalisations d'eau potable et les peintures de bâtiment, a été ou est progressivement supprimé en France et dans certains pays en raison de son effet nuisible sur la santé.
L'étain.
en Grec : cassiteros ou parfois nommé plombum album (plomb blanc), apparaît vers 2500-1500 av J.-C. Il vient en majorité d'Angleterre (Cornouailles), ensuite d'Allemagne et de France (Bretagne) après la colonisation romaine. Dans le golfe Persique, 2 500 av J-C, un transport d'étain se développe, de la Malaisie vers le Proche-Orient et l'Égypte.
Les Grecs reprennent une antique route Crétoise vers l'Armorique et l'Angleterre, par le Velay et la Loire. L'étain, débarqué à Marseille, suivait les routes de l'eau : Rhône, Saône, Loire ou Seine. La production est importante dans toute l'Europe, mais surtout dans les pays germanique et nordique.
Métal argenté, malléable et ductile, il a une structure très cristalline. Il est utilisé pour recouvrir l'acier des boîtes de conserve et est projeté sous forme de sels sur le verre pour la réalisation de pare-brise dégivrant. Il est également employé dans de nombreux alliages : soudures, bronze, métal blanc, etc.
Le Fer.
connu depuis au moins 5000 ans, le fer est un élément relativement abondant dans l'univers. On le trouve en grande quantité dans plusieurs types d'étoiles. Le métal pur a une couleur argentée. Il est très réactif et rouille facilement dans l'air humide ou à des températures élevées. Le fer est le métal le plus abondant sur terre et bon marché. Associé au carbone et/ou à d'autres métaux, il est à la base de la fonte et de toute une série d'aciers.
Vers 500av J.C, l'acier produit en Orient par cémentation du fer doux (incorporation de carbone à haute température), est utilisé pour les épées ou les petits instruments.
Si le fer contient moins de 2% de carbone, on obtient de l'acier. S'il en contient plus, on obtient de la fonte.
Fonte grise : 3.5% à 6% ; fer blanc : 2.5% à 3.5% ; fer demi-doux : 0.25% à 0.40% ; fer demi dur : 0.4% à 0.6% ; fer très dur : 0.7% à 0.8% ; fer extra dur : plus de 0.8% ; fer pur 0%.
Aluminium
en 1761 Guyton de Morveau propose le nom d'alumine pour la base obtenue à partir de l'alun. Les Grecs et les Romains connaissent l'alun. En 1807 Davy suggère le mot alumium pour le nom du métal encore inconnu et devient aluminium. En 1827 Wöhler l'isole par réduction du chlorure avec du potassium métal. En 1854 Henri Sainte-Claire Deville invente la préparation industrielle par la méthode chimique (réduction par sodium), utilisée de façon suivie pendant 30ans.
En 1886, Paul Héroult et Charles Hall découvrent le procédé électrolytique. L'aluminium est obtenu par électrolyse de l'alumine (oxyde d'aluminium), dissous dans un bain de cryolithe, en fusion à 950°C. Sous l'effet du courant continu, l'électrolyse est décomposée en aluminium qui va à la cathode (pôle-) et en oxygène qui va à l'anode (pôle +). Pour obtenir 1 tonne d'aluminium, il faut 1.9 tonnes d'alumine, pouvant être obtenue à partir de 4 à 5 tonnes de bauxite (roche sédimentaire), 50kg de produits fluorés et environ 15 000KWh de consommation électrique.
Le zinc
le zinc est un métal de couleur blanc bleuâtre. Les minerais de zinc se trouvent dans la nature sous deux formes principales : d'une part, les variétés sulfurées, blende (ou sphalérite) et wurtzite ; d'autre part, les variétés oxydées, smithsonite, hydrozincite (carbonates), franklinite, zincite (oxydes), hémimorphite (ou calamine), willemite (silicates). Les teneurs en zinc du minerai varient de 2 à 12 %. Le minerai sous forme de blende est enrichi par flottation. Les minerais oxydés, qui se prêtent mal à la flottation, sont moins exploités.
La production annuelle mondiale augmente lentement et dépasse 7 millions de tonnes au milieu des années 1990. En 1993, les principaux pays producteurs de minerai sont : le Canada, la Chine, le Pérou, les États-Unis, l'ex-U.R.S.S., le Mexique, l'Irlande, l'Espagne et la Suède.
depuis au moins 8000 ans, l'or est prisé pour ses valeurs décoratives. Grâce à l'écrivain latin Pline l'Ancien (1er siècle), on sait que les Romains extrayaient des mines de la péninsule ibérique et de la Gaule environ 6500 kg d'or par an. Sa masse volumique est forte, son poids étant 19,3 fois plus élevé que la masse d'un volume équivalent en eau et d'un point de fusion de 1063°C. L'or est surtout utilisé à des fins industrielles,en joaillerie (78 %) et en électronique (5 %). La fabrication de lingots en or et la frappe de pièces de monnaie, constitue aussi une utilisation importante. Métal relativement mou, c'est sous forme d'alliage qu'on l'utilise surtout en bijouterie. Sa présence est mesurée en carats, 24 carats indiquant que l'or est pur à 100%. On estime que tout l'or découvert jusqu'ici pourrait être contenu dans un cube de 20 m de côté !
C'est le métal le plus ductile et le plus malléable. Il est un bon conducteur de chaleur et d'électricité. Comme il ne réagit ni avec l'air ni avec l'eau, l'industrie l'utilise comme contact électrique dans certains appareils.
Parmi les acides, seul un mélange appelé eau régale, composé d'un quart d'acide nitrique et de trois quarts d'acide chlorhydrique, peut dissoudre l'or, ainsi qu'un mélange de mercure et de cyanure. Particulièrement dense, l'or pèse deux fois plus lourd que l'argent. On peut obtenir à partir d'un gramme d'or environ 1m² de feuilles d'une épaisseur de 1/15 de micron.
Aujourd'hui, la production se concentre principalement en Afrique du Sud, où l'on trouve l'or dans les dépôts alluviaux consolidés et dans les conglomérats de quartz.
En France, de nombreux cours d'eau contiennent de l'or. Ils sont localisés en Bretagne, en Alsace, dans le Massif central, les Pyrénées et les Alpes.
La plus grosse pépite française connue a été trouvée au lieu-dit "Les Avols" en Ardèche, dans la commune de Les Vans. De forme allongée et aplatie, elle pèse 537g.
L'argent.
largent est relativement rare et coûteux. On a la preuve que l'homme sait séparer le plomb et l'argent depuis au moins 5000 ans. L'argent pur brille d'un éclat blanc métallique. Un peu plus dur que l'or, il est très ductile et malléable. De tous les métaux, c'est lui qui possède la plus grande conductivité thermique et électrique. Il est abondamment utilisé en photographie et en radiographie. L'argent est très toxique pour l'organisme et l'ingestion de sels d'argent peut provoquer la mort.
L'argent est l'un des premiers métaux découverts. Il est utilisé depuis l'Antiquité pour l'ornement et les monnaies. Les premières mines d'argent étaient probablement exploitées avant 2500 av. J.-C. Les alchimistes appelaient l'argent "métal de la lune". Aujourd'hui l'orfèvrerie et la bijouterie sont les principaux secteurs exploitant l'argent. Il est mélangé à de faibles quantités de cuivre pour être plus résistant. L'argent est aussi employé pour revêtir les surfaces lisses de miroirs, par vaporisation du métal ou par précipitation à partir d'une solution. Cependant, l'aluminium l'a largement remplacé dans cette application. L'argent est également utilisé pour les contacts électriques et électroniques.
L'argent est en général préparé à partir de minerais d'argent : le minerai est brûlé dans un four pour transformer les sulfures en sulfates. Plusieurs procédés métallurgiques sont utilisés pour séparer l'argent mélangé à d'autres métaux ou minerais. Procédé d'amalgamation : mélange de mercure et de minerai d'argent concassé. Pour supprimer l'amalgame le minerai est lavé et ensuite le mercure est retiré par distillation.
Le cuivre.
la découverte date des temps préhistoriques. On a retrouvé en Irak des objets datant de 9000 ans av JC. Il était déjà utilisé pour les récipients en Afrique du nord il y a 6000 ans. Mille ans plus tard, on compensait son manque de dureté en l'alliant au zinc pour obtenir du laiton et à l'étain pour former du bronze.
C'est un métal rougeâtre qui brille d'un vif éclat. Ses composés les plus importants sont l'oxyde et le sulfate ou vitriol bleu (à ne pas confondre avec le vitriol qui est le nom donné à l'acide sulfurique très concentré) En petites quantités, le cuivre est essentiel pour notre organisme car c'est un composant clé de certaines enzymes.
Il est aussi un composant de l'hémocyanine, pigment respiratoire des mollusques et des crustacés. Tous ses composés doivent être considérés comme toxiques.
De tous les métaux industriels, le cuivre est le conducteur le plus efficace de l'électricité, des signaux et de la chaleur, sa bonne résistance à la traction, son point de fusion élevé, ses propriétés non magnétiques et sa résistance à la corrosion. Plus de la moitié du cuivre extrait au Canada est utilisé dans des applications en électricité, surtout sous forme de fil.
Le plomb.
connu depuis les temps les plus anciens, c'est un métal mou, très malléable, ductile et relativement mauvais conducteur électrique. Très résistant à la corrosion, il a été employé pour la manufacture des conduites d'eau Romaine. Il est aussi utilisé pour la soudure à l'étain, la fabrique des verres de cristal et en radiologie, grâce à sa grande capacité d'absorption des rayons X. Les isotopes du plomb sont les produits finaux de chaque élément radioactif naturel. Les alchimistes croyaient que le plomb était le plus ancien métal. Ils l'avaient associé à la planète Saturne et ils ont dépensé beaucoup d'énergie en essayant de le changer en or.
C'est un poison qui s'accumule dans l'organisme et provoque le saturnisme, maladie affectant le système nerveux. La fabrication des accumulateurs au plomb qui sont destinés au secteur de l'automobile, à l'industrie en général et au marché de la consommation représente environ 75 % de la demande mondiale. Sa résistance à la corrosion fait de lui un matériau utilisé dans les revêtements de toiture.
Il offre aussi des propriétés permettant une protection efficace contre les rayonnements nocifs, d'où son utilisation dans les téléviseurs, les écrans de contrôle vidéo et les écrans d'ordinateur. L'emploi du plomb en dispersion ou sous forme bio-disponible, entre autres, dans l'essence, les canalisations d'eau potable et les peintures de bâtiment, a été ou est progressivement supprimé en France et dans certains pays en raison de son effet nuisible sur la santé.
L'étain.
en Grec : cassiteros ou parfois nommé plombum album (plomb blanc), apparaît vers 2500-1500 av J.-C. Il vient en majorité d'Angleterre (Cornouailles), ensuite d'Allemagne et de France (Bretagne) après la colonisation romaine. Dans le golfe Persique, 2 500 av J-C, un transport d'étain se développe, de la Malaisie vers le Proche-Orient et l'Égypte.
Les Grecs reprennent une antique route Crétoise vers l'Armorique et l'Angleterre, par le Velay et la Loire. L'étain, débarqué à Marseille, suivait les routes de l'eau : Rhône, Saône, Loire ou Seine. La production est importante dans toute l'Europe, mais surtout dans les pays germanique et nordique.
Métal argenté, malléable et ductile, il a une structure très cristalline. Il est utilisé pour recouvrir l'acier des boîtes de conserve et est projeté sous forme de sels sur le verre pour la réalisation de pare-brise dégivrant. Il est également employé dans de nombreux alliages : soudures, bronze, métal blanc, etc.
Le Fer.
connu depuis au moins 5000 ans, le fer est un élément relativement abondant dans l'univers. On le trouve en grande quantité dans plusieurs types d'étoiles. Le métal pur a une couleur argentée. Il est très réactif et rouille facilement dans l'air humide ou à des températures élevées. Le fer est le métal le plus abondant sur terre et bon marché. Associé au carbone et/ou à d'autres métaux, il est à la base de la fonte et de toute une série d'aciers.
Vers 500av J.C, l'acier produit en Orient par cémentation du fer doux (incorporation de carbone à haute température), est utilisé pour les épées ou les petits instruments.
Si le fer contient moins de 2% de carbone, on obtient de l'acier. S'il en contient plus, on obtient de la fonte.
Fonte grise : 3.5% à 6% ; fer blanc : 2.5% à 3.5% ; fer demi-doux : 0.25% à 0.40% ; fer demi dur : 0.4% à 0.6% ; fer très dur : 0.7% à 0.8% ; fer extra dur : plus de 0.8% ; fer pur 0%.
Aluminium
en 1761 Guyton de Morveau propose le nom d'alumine pour la base obtenue à partir de l'alun. Les Grecs et les Romains connaissent l'alun. En 1807 Davy suggère le mot alumium pour le nom du métal encore inconnu et devient aluminium. En 1827 Wöhler l'isole par réduction du chlorure avec du potassium métal. En 1854 Henri Sainte-Claire Deville invente la préparation industrielle par la méthode chimique (réduction par sodium), utilisée de façon suivie pendant 30ans.
En 1886, Paul Héroult et Charles Hall découvrent le procédé électrolytique. L'aluminium est obtenu par électrolyse de l'alumine (oxyde d'aluminium), dissous dans un bain de cryolithe, en fusion à 950°C. Sous l'effet du courant continu, l'électrolyse est décomposée en aluminium qui va à la cathode (pôle-) et en oxygène qui va à l'anode (pôle +). Pour obtenir 1 tonne d'aluminium, il faut 1.9 tonnes d'alumine, pouvant être obtenue à partir de 4 à 5 tonnes de bauxite (roche sédimentaire), 50kg de produits fluorés et environ 15 000KWh de consommation électrique.
Le zinc
le zinc est un métal de couleur blanc bleuâtre. Les minerais de zinc se trouvent dans la nature sous deux formes principales : d'une part, les variétés sulfurées, blende (ou sphalérite) et wurtzite ; d'autre part, les variétés oxydées, smithsonite, hydrozincite (carbonates), franklinite, zincite (oxydes), hémimorphite (ou calamine), willemite (silicates). Les teneurs en zinc du minerai varient de 2 à 12 %. Le minerai sous forme de blende est enrichi par flottation. Les minerais oxydés, qui se prêtent mal à la flottation, sont moins exploités.
La production annuelle mondiale augmente lentement et dépasse 7 millions de tonnes au milieu des années 1990. En 1993, les principaux pays producteurs de minerai sont : le Canada, la Chine, le Pérou, les États-Unis, l'ex-U.R.S.S., le Mexique, l'Irlande, l'Espagne et la Suède.
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# Gepost op donderdag 15 mei 2008, 10u40
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