Fiche de révision : Métaux précieux et alliages

Plan du Cours

  1. État naturel et gisements de l’or
  2. Propriétés de l’or fin
  3. Alliages et couleurs de l’or
  4. Titres et poinçons de garantie
  5. Extraction et types de gisements
  6. Poinçons de garantie de l’or
  7. État naturel et propriétés de l’argent
  8. Alliages et poinçons de l’argent
  9. État naturel et propriétés du platine
  10. Titres et poinçons du platine
  11. Fonte du platine et comparaison des métaux
  12. Définitions des propriétés métalliques

1. État naturel et gisements de l’or

★ À maîtriser

  • L’or se trouve le plus souvent à l’état natif et plus rarement sous forme de composés chimiques.

Compléments

  • Les gisements d’or comprennent des roches où l’or est disséminé, des filons aurifères et des dépôts alluviaux ou placers.

  • Les principaux pays producteurs d’or cités sont l’Afrique du Sud et la Russie.

  • Dans les gîtes filoneux, l’or peut se trouver sous forme de composés qu’il faut traiter pour isoler le métal.

2. Propriétés de l’or fin

★ À maîtriser

  • Le symbole chimique de l’or est Au et sa couleur est jaune vif foncé.

  • L’or est le plus ductile des métaux et un gramme permet d’obtenir un fil de 3 000 mètres.

  • L’or fin est inoxydable à toute température et résiste très bien aux attaques chimiques, mais l’eau régale, composée de 3 volumes d’acide chlorhydrique et d’un volume d’acide nitrique, le dissout.

Compléments

  • La densité de l’or fin est de 19,3, tandis que celle de l’or à 750 ‰ est de 15,3.

  • La dureté de l’or fin est de 2,5 à 3 sur l’échelle de Mohs ou de 25 Vickers, contre 150 Vickers pour l’or jaune 18 carats.

  • L’or est le plus malléable des métaux et peut être réduit en feuilles de 0,1 micron, soit 0,0001 mm, qui laissent tamiser une lumière verte.

  • La température de fusion de l’or fin est de 1064 °C.

  • Le mercure à toute température et le chlore dissolvent l’or fin.

  • À température ordinaire, l’or forme un amalgame avec le mercure et un alliage avec le plomb fondu.

3. Alliages et couleurs de l’or

★ À maîtriser

  • L’ajout d’autres métaux à l’or vise à :

    • augmenter sa résistance
    • abaisser sa température de fusion
    • modifier sa coloration
  • La gamme normalisée des couleurs d’alliages d’or va de 0N, jaune vert et la couleur la plus claire, à 5N, rouge et la couleur la plus foncée.

📌 Les alliages d’or titrant plus de 750/1000 résistent très bien aux acides et aux agents oxydants courants, notamment à la transpiration, à l’atmosphère et aux produits d’entretien.

Compléments

  • Les couleurs normalisées sont :

    • 0N jaune vert
    • 1N jaune pâle
    • 2N jaune clair
    • 3N jaune
    • 4N rose
    • 5N rouge
  • La température de fusion de l’or jaune à 750 ‰ varie de 885 °C à 935 °C.

  • La température de fusion de l’or gris palladié à 750 ‰ varie de 1020 °C à 1080 °C.

  • L’or gris au nickel, l’or rose et l’or rouge servent à fabriquer des lames de cliquets et des queues de broches ; l’or rouge et l’or vert sont aussi utilisés à des fins décoratives.

  • L’or palladié sert à fabriquer des chatons destinés à recevoir des pierres fragiles comme l’émeraude, ainsi que d’autres objets de joaillerie.

4. Titres et poinçons de garantie

Notions clés & Définitions

  • Titre d’un alliage : Exprime en millièmes la proportion de métal fin, c’est-à-dire de métal pur non allié, contenue dans l’alliage.

★ À maîtriser

  • L’or fin a un titre de 1000/1000, soit 24 carats.

  • Les principaux titres employés en bijouterie sont :

    • 916 ‰ (22 carats)
    • 750 ‰ (18 carats)
    • 585 ‰ (14 carats)
    • 375 ‰ (9 carats)

📌 Le poinçon de titre correspond à un essai destructif, tandis que le poinçon de petite garantie correspond à un essai non destructif.

Compléments

  • L’expression du titre en carats est encore utilisée, mais elle est interdite à l’affichage.

📌 L’apposition d’un poinçon de titre, ou grande garantie, exige que des essais destructifs soient effectués sur chacun des ouvrages concernés, par l’opérateur ou par un organisme de contrôle agréé (OCA).

  • Les poinçons de titre pour l’or sont des têtes d’aigle appliquées aux ouvrages essayés par coupellation ; ils portent un chiffre indicatif du titre et une forme particulière qui les distingue à l’œil.

  • Les poinçons de titre sont très peu utilisés en bijouterie-joaillerie, où les opérateurs habilités utilisent principalement les poinçons de petite garantie.

Astuce mémo

Grande garantie : essai destructif ; petite garantie : essai non destructif.

5. Extraction et types de gisements

★ À maîtriser

  • Les gisements d’or se classent en quatre catégories :

    • l’or disséminé dans les roches et minerais métalliques
    • l’or filonien
    • l’or sédimentaire
    • l’or alluvionnaire
  • La teneur limite des filons aurifères varie selon la nature et la situation des mines entre 10 et 30 grammes à la tonne.

  • L’or alluvionnaire se présente sous forme de paillettes jaunâtres ou brunâtres que les cours d’eau transportent et accumulent dans des creux lorsque le courant ralentit.

Compléments

  • L’or disséminé dans les roches et minerais métalliques est rarement exploitable ; il peut être récupéré comme sous-produit du traitement destiné à extraire d’autres métaux, notamment le cuivre, le nickel, l’arsenic, le plomb et l’argent.

  • L’or filonien est encastré dans des gangues quartzeuses, schisteuses ou sulfurées et reste souvent associé à des métaux étrangers sous forme de minerais complexes.

  • L’or sédimentaire provient généralement de l’érosion et du charriage des roches aurifères par les eaux, mais des cristaux volumineux et intacts suggèrent parfois une cristallisation chimique sur place à partir de dissolutions de sels d’or.

  • L’or alluvionnaire, trouvé en surface, est particulièrement recherché par les prospecteurs amateurs.

6. Poinçons de garantie de l’or

Points essentiels

  • Pour l’or, le poinçon de petite garantie est une tête d’aigle correspondant au titre de 750 ‰.

  • Les ouvrages en or au titre de 585 ‰ portent un poinçon coquille Saint-Jacques, tandis que ceux au titre de 375 ‰ portent un poinçon trèfle.

7. État naturel et propriétés de l’argent

★ À maîtriser

  • L’argent se rencontre : à l’état natif, généralement allié à l’or, au cuivre ou au platine, dans les minerais d’argent surtout sous forme de chlorure, dans les minerais de plomb et de cuivre surtout sous forme de sulfure

  • L’argent fin a pour symbole Ag, une couleur blanche, une densité de 10,5, une dureté faible de 2,5 à 3 sur l’échelle de Mohs, une ténacité relativement faible et une température de fusion de 962 °C.

  • À l’air, l’argent fondu absorbe 22 fois son volume d’oxygène, qui se dégage brusquement lors de la solidification et forme de petits cratères appelés rochage ; un refroidissement lent permet de l’éviter en partie.

Compléments

  • L’argent natif se rencontre rarement en quantité notable, et la production d’argent provient principalement du traitement des minerais de plomb et de cuivre.

  • Les principaux pays producteurs d’argent sont :

    • la Russie
    • le Mexique
    • le Pérou
    • le Canada
    • les États-Unis
  • L’argent est, après l’or, le métal le plus ductile et le plus malléable ; un gramme permet d’obtenir un fil de 2 600 mètres ou une feuille de 3 microns d’épaisseur, qui laisse tamiser une lumière bleue.

  • L’argent est le meilleur conducteur connu de la chaleur et de l’électricité parmi les métaux.

8. Alliages et poinçons de l’argent

★ À maîtriser

  • En France, les trois titres officiels de l’argent sont 999 ‰, 925 ‰ et 800 ‰.

  • Les alliages d’argent utilisés en bijouterie comprennent le premier titre à 925 ‰ d’argent et 75 ‰ de cuivre, avec un point de fusion de 820 à 880 °C, et le deuxième titre à 800 ‰ d’argent et 200 ‰ de cuivre, avec un point de fusion de 779 à 820 °C.

📌 Pour l’argent, le poinçon de petite garantie est une tête de Minerve ; les objets de moins de 30 grammes sont dispensés du marquage de garantie, mais doivent porter le poinçon de maître.

Compléments

  • L’alliage argent-cuivre à 925 ‰ sert principalement à fabriquer des pièces d’orfèvrerie et de bijouterie ainsi qu’à la fonte à cire perdue.

  • L’alliage argent-cuivre à 800 ‰ sert principalement à l’estampage et à la fabrication des médailles, et est aussi utilisé pour fabriquer des chaînes fines.

  • Le cuivre donne aux alliages d’argent :

    • une teinte légèrement jaunâtre
    • une sensibilité à l’oxydation
    • une résistance mécanique accrue
    • une plus grande fusibilité
  • Pour l’argent, le poinçon de titre est une tête de Minerve portant un chiffre indicatif du titre et un cadre particulier ; il s’applique aux ouvrages essayés par méthode destructive, notamment au potentiomètre.

9. État naturel et propriétés du platine

★ À maîtriser

  • Ses cinq compagnons habituels sont :

    • le palladium
    • l’iridium
    • le rhodium
    • le ruthénium
    • l’osmium
  • Le platine fin a pour symbole Pt, une couleur blanc gris, une densité de 21,5, une dureté assez bonne de 4,3 sur l’échelle de Mohs, une ténacité de 31 kg/mm² et une température de fusion de 1 775 °C.

  • Le platine est inoxydable à toute température et se dissout dans l’eau régale à chaud, composée de trois volumes d’acide chlorhydrique et d’un volume d’acide nitrique.

Compléments

  • Le platine n’a été véritablement découvert et identifié qu’en 1735.

  • Le platine n’est apparu en joaillerie qu’à la fin du XIXe siècle.

  • Les principaux pays producteurs de platine sont :

    • la Russie
    • l’Afrique du Sud
    • le Canada
  • Le platine est ductile après l’or et l’argent et possède une malléabilité assez bonne.

  • À température ordinaire, le platine forme un alliage avec le plomb fondu, tandis que le plomb et l’étain l’attaquent et que le mercure n’a pas d’action sur lui.

10. Titres et poinçons du platine

★ À maîtriser

  • Les quatre titres officiels du platine sont :
    • 999 ‰
    • 950 ‰
    • 900 ‰
    • 850 ‰

📌 Pour le platine, le poinçon de petite garantie est une tête de chien ; les objets de moins de 3 grammes sont dispensés du marquage de garantie, mais doivent porter le poinçon de maître.

Compléments

  • Le titre de 950 ‰ utilisé en bijouterie est allié à 50 ‰ de cuivre.

  • Le poinçon de titre du platine est une tête de chien portant un chiffre indicatif du titre et un cadre particulier ; il s’applique aux ouvrages essayés par méthode destructive, notamment par gravimétrie.

11. Fonte du platine et comparaison des métaux

★ À maîtriser

  • Le platine ne peut pas être fondu avec un simple mélange air-gaz en raison de sa température de fusion élevée ; il faut employer un chalumeau oxy-gaz ou un chalumeau oxy-acétylénique.

Compléments

📌 La densité de l’argent fin est de 10,5, contre 21,5 pour le platine fin.

📌 La température de fusion de l’argent fin est de 962 °C, tandis que celle du platine fin est de 1 775 °C.

12. Définitions des propriétés métalliques

Notions clés & Définitions

  • Densité : Le rapport de la masse d’un volume d’un corps à la masse du même volume d’eau.
  • Ductilité : La propriété qu’a un corps d’être étiré sans se rompre.
  • Alliage : Un mélange intime de deux ou plusieurs métaux, obtenu par fusion des composants.
  • Titre : La proportion de métal précieux fin contenue dans 100 grammes de mélange, exprimée en millièmes.
  • Dureté : La propriété qu’a un corps de ne pas se laisser entamer.
  • Malléabilité : La propriété qu’a un corps de s’étendre en feuille sous le marteau ou par l’action du laminoir.
  • Conductibilité électrique : La capacité qu’a un corps de transmettre l’électricité.
  • Conductibilité thermique : La capacité qu’a un corps de transmettre la chaleur.
  • Fusibilité : La propriété d’un corps de fondre et de passer à l’état liquide sous l’effet de la chaleur.

Teste tes connaissances

Teste tes connaissances sur Métaux précieux et alliages avec 32 questions à choix multiples et corrections détaillées.

1. Que mesure le titre exprimé en millièmes pour un alliage d’or ?

2. Un bijoutier chauffe un échantillon de platine fin dans un bain préparé avec trois volumes d’acide chlorhydrique et un volume d’acide nitrique. Quel comportement doit-il prévoir ?

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Révisez avec les flashcards

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Sous quelle forme l’or se trouve-t-il le plus souvent à l’état naturel ?

À l’état natif.

Quelle forme de l’or est plus rare que son état natif ?

Les composés chimiques.

Quel est le symbole chimique de l’or ?

Au.

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