L'or : Propriétés des éléments et utilisations

Introduction à l'élément

Au cours de l'histoire, l'or a été recherché pour sa rareté, son attrait et sa durabilité en tant qu'élément central de l'art, de la monnaie et des objets rituels. Toutefois, ses qualités intrinsèques l'ont également rendu irremplaçable dans les utilisations industrielles, technologiques et médicales contemporaines, garantissant ainsi la continuité de son utilité par rapport à sa signification culturelle et esthétique.

Propriétés physiques de l'or

Les attributs physiques de l'or ne sont pas moins étonnants et inhabituels :

- Densité : Avec une densité de 19,32 g/cm³, l'or est l'un des métaux les plus denses. Une très petite pépite pèsera étonnamment plus lourd, ce qui montre sa proportion de masse par rapport au volume.

- Malléabilité et ductilité : L'or est le métal le plus malléable et le plus ductile que l'on connaisse. Il est possible d'en battre une once en une feuille de 300 pieds carrés ou de l'étirer en un fil de plus de 80 km de long. Il convient aux applications où de fines couches sont idéales, comme les feuilles d'or sur les œuvres d'art ou les revêtements réfléchissants sur les appareils électroniques.

- Éclat : Il possède un riche éclat métallique qui est durable et attrayant pour l'œil, et il reste brillant pendant des siècles sans se corroder.

- Douceur : l'or pur 24 carats est mou, c'est pourquoi il est allié au cuivre, à l'argent ou au palladium pour la fabrication de bijoux et d'objets fonctionnels.

- Conductivité : L'or est un bon conducteur d'électricité et de chaleur, c'est pourquoi il est utilisé dans les connecteurs et les circuits électroniques à haute fiabilité.

Propriétés chimiques de l'or

Les propriétés chimiques de l'or ne sont pas moins remarquables :

- Inertie : En tant que métal noble, l'or ne s'oxyde pas et ne se corrode pas, ce qui explique que des objets anciens soient découverts en parfait état après des millénaires.

- Résistance aux acides : L'or est plus ou moins inerte face à la majorité des acides, mais il se dissout dans l'eau régale (combinaison d'acides nitrique et chlorhydrique), qui a été utilisée pendant des siècles pour purifier l'or.

- États d'oxydation : L'or se présente sous les états d'oxydation +1 (aurique) et +3 (aurique) principalement, mais aussi -1, +2 et +5 dans quelques cas. Tous ces états sont importants pour la catalyse, la galvanoplastie et la synthèse chimique.

Caractéristiques de base du matériau

Pour plus d'informations, veuillez consulter le site Stanford Advanced Materials (SAM).

Utilisations courantes de l'or

La polyvalence de l'or découle de la combinaison unique de ses propriétés :

1. Bijouterie et arts décoratifs

75 % de l'or extrait est utilisé en bijouterie. Sa malléabilité permet de créer des motifs complexes et son inertie empêche les bagues, colliers et autres objets décoratifs de se ternir au fil des siècles. Il est également utilisé sous forme de feuilles d'or dans l'art et la décoration architecturale, par exemple pour les dômes dorés et les icônes religieuses.

2. L'électronique

L'excellente conductivité de l'or et sa résistance à la corrosion le placent au centre des commutateurs, des circuits imprimés et des connecteurs à haute fiabilité. Le placage en or des connecteurs de smartphones, par exemple, garantit l'intégrité du signal à long terme malgré les contraintes mécaniques répétées. Un smartphone moderne moyen contient entre 0,03 et 0,05 gramme d'or, ce qui illustre l'efficacité d'une fraction de quantité.

3. Investissement et finance

L'or est une réserve de valeur traditionnelle, utilisée dans les pièces de monnaie, les lingots et les réserves des banques centrales. Sa rareté et sa stabilité lui permettent d'être utilisé comme couverture contre l'inflation, la dévaluation des monnaies et les fluctuations du marché.

4. La dentisterie

Les alliages d'or sont couramment utilisés dans les couronnes, les bridges et les plombages car ils sont durs et biocompatibles. L'or ne se corrode pas dans la bouche, contrairement à d'autres métaux, ce qui permet de réaliser des restaurations dentaires durables.

5. Applications aérospatiales et de haute technologie

Les engins spatiaux utilisent des couches minces d'or comme isolant thermique pour réfléchir le rayonnement solaire et contrôler la température. Les casques des astronautes sont recouverts d'or pour protéger les yeux des rayons UV nocifs.

6. Médecine

Les radio-isotopes comme l'Au-198 ont trouvé une application dans le traitement du cancer, tandis que les nanoparticules d'or sont étudiées pour l'administration ciblée de médicaments et l'imagerie diagnostique. Elles exploitent l'inertie de l'or et sa capacité à être fonctionnalisé avec des biomolécules.

Questions fréquemment posées

Quelles sont les propriétés physiques et chimiques uniques de l'or ?

L'or possède une densité élevée, une malléabilité, une ductilité, une conductivité et une inertie chimique dans une combinaison suffisamment unique pour permettre une utilisation à la fois artistique et industrielle.

Comment l'or industriel est-il raffiné ?

L'or industriel est extrait, broyé, séparé chimiquement et raffiné par cyanuration et électro-affinage.

Pourquoi l'or est-il utilisé dans l'électronique malgré son coût ?

La fiabilité, la résistance à la corrosion et la conductivité de l'or justifient son coût dans les systèmes vitaux où la défaillance n'est pas envisageable, par exemple dans l'aviation et la médecine.

Les alliages d'or peuvent-ils améliorer les performances ?

En fait, l'ajout d'or à des métaux tels que le cuivre, l'argent ou le palladium permet d'obtenir une solidité et une dureté sans sacrifier la conductivité ou la résistance à la corrosion.

De quelle manière les produits contenant de l'or renforcent-ils les industries ?

Les produits électroniques sont plus robustes et plus fiables, les matériaux dentaires sont garantis biocompatibles et les produits aérospatiaux bénéficient d'une protection thermique, ce qui démontre la polyvalence de l'or dans tous les secteurs d'activité.