Un nouveau moyen de transport du platine dans la croûte terrestre

Publié par Redbran le 14/09/2021 à 13:00
Source: CNRS INSU
Les éléments chimiques du groupe du platine (appelés platinoïdes) sont parmi les métaux les plus prisés par les nouvelles technologies, avec des prix pour certains d'entre eux jusqu'à ~10 fois supérieurs à celui de l'or. Cependant, ils sont aussi rares que l'or, avec des teneurs moyennes dans la croûte terrestre (La croûte terrestre est la partie superficielle et solide du matériau dont est faite la Terre....) inférieures à 1 milligramme par tonne ( La tonne représente différentes unités de mesure ; Une tonne est un grand et large...) de roche (La roche, du latin populaire rocca, désigne tout matériau constitutif de l'écorce...). Ils sont réputés pour être extrêmement peu solubles et peu mobiles dans les fluides naturels et solvants technologiques. Quelles sont alors les conditions permettant une concentration de platinoïdes dans la nature économiquement exploitable qui doit être au moins 1000 fois supérieure ?


Image 3D instantanée du platine dans un fluide (Un fluide est un milieu matériel parfaitement déformable. On regroupe sous cette...) hydrothermal, obtenue par dynamique moléculaire (Une simulation de dynamique moléculaire consiste à calculer l'évolution d'un système de...) et couplée à la spectroscopie in-situ, pour révéler les espèces aqueuses avec le soufre (Le soufre est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole S et de...) qui transportent le métal (Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des...) dans la croûte terrestre. / Crédit: Clément Laskar

Un consortium d'équipes françaises vient d'apporter une réponse à cette question fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.). En utilisant la spectroscopie in-situ d'absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise...) de rayons X sur synchrotron (Le terme synchrotron désigne un grand instrument électromagnétique destiné...), couplée à des simulations de dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il...) moléculaire (voir l'image ci-dessus), les chercheurs ont mesuré la solubilité et l'état moléculaire du platine dans des fluides hydrothermaux typiques de ceux de la croûte terrestre. De tels fluides contiennent du sulfure (En chimie, un sulfure est un composé chimique ou la combinaison de soufre avec un degré...), sulfate et chlorure et, en plus faibles quantités, les ions radicalaires [S3-]−. Il se trouve que ce sont les ions [S3-]− qui se lient très fortement au Pt permettant son transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus...) à des teneurs jusqu'à 10,000 fois supérieures que n'importe quel autre composé de soufre ou de chlore (Le chlore est un élément chimique de la famille des halogènes, de symbole Cl, et de...) peut assurer.

Ces ions radicalaires servent (Servent est la contraction du mot serveur et client.) de véritables 'camions (Le camion est un véhicule automobile à roues destiné à transporter des marchandises. Le routier...)' qui sont capables de déplacer des dizaines voire des centaines de grammes de Pt par mètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du...) cube (En géométrie euclidienne, un cube est un prisme dont toutes les faces sont carrées....) de fluide dans la croûte terrestre. Ce transport massif (Le mot massif peut être employé comme :) et efficace est le premier facteur nécessaire à la formation des gisements. Cette découverte oblige à reconsidérer les modèles de formation des gisements de platinoïdes et pourrait aider à localiser de nouvelles ressources, ainsi qu'à améliorer le traitement des minerais et les procédés de synthèse de nanomatériaux de ces métaux très recherchés.

En savoir plus:
The trisulfur radical ion (Un ion est une espèce chimique électriquement chargée. Le terme vient de l'anglais,...) S3-− controls platinum transport by hydrothermal fluids -PNAS, August 24, 2021, 118 (34)
G.S. Pokrovski, M.A. Kokh, E. Desmaele, C. Laskar, E.F. Bazarkina, A.Y. Borisova, D. Testemale, J.-L. Hazemann, R. Vuilleumier, G. Ferlat, A.M. Saitta.
https://doi.org/10.1073/pnas.2109768118

Contact:
Gleb Pokrovski - Géosciences Environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) Toulouse (GET) / OMP - gleb.pokrovski at get.omp.eu
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