Groupe du platine - Définition

Configuration électronique

La configuration électronique des éléments du groupe du platine est la suivante :

Élément chimique			Série chimique	Configuration électronique
no 44	Ru	Ruthénium	Métal de transition	1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d7 ( * )
no 45	Rh	Rhodium	Métal de transition	1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d8 ( * )
no 46	Pd	Palladium	Métal de transition	1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d10 ( * )
no 75	Re	Rhénium	Métal de transition	1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d5
no 76	Os	Osmium	Métal de transition	1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d6
no 77	Ir	Iridium	Métal de transition	1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d7
no 78	Pt	Platine	Métal de transition	1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1 4f14 5d9 ( * )

( * ) Exceptions à la règle de Klechkowski : ruthénium ₄₄Ru, rhodium ₄₅Rh, palladium ₄₆Pd, platine ₇₈Pt.

Propriétés

Les métaux de ce groupe sont caractérisés par des propriétés communes et particulières (inertie chimique, puissants catalyseurs, point de fusion élevé, résistance à la corrosion et à l'oxydation à haute température, faible coefficient d'expansion thermique, durabilité mécanique et stabilité thermoélectrique).
Étant donné leurs propriétés, les EGP, souvent trouvés dans les mêmes gisements, servent à de nombreuses applications. Ils sont utilisés pur ou alliés entre eux ou à d'autres éléments. En raison de leurs propriétés ils sont pour certains aussi utilisés comme médicaments, mais sont toxiques sous certaines formes à faibles doses pour de nombreux organismes vivants.

Impacts sanitaires et environnementaux

Ces métaux contribuent au bénéfice de technologies moins polluantes, mais ils sont toxiques sous certaines formes et parfois à très faible dose (par exemple, le tétroxyde d'osmium est extrêmement toxique à des concentration infimes dans l'air ; 10⁻⁷ g/m³ suffisent à causer la congestion des poumons et des dommages sur la peau et aux yeux). Cette famille de métaux tend à être de plus en plus présente et à s'accumuler dans l'environnement dans lequel ils pourraient peut-être finir par avoir des impacts significatifs.

Le risque d’une future pollution croissante de l’environnement par les PGM a préoccupé certaines autorités environnementales dès les années 1990.
Au Royaume-Uni, un rapport a été commandé en 1994 par le gouvernement à IC Consultants Ltd sur d’éventuels effets sur la santé des métaux perdus par les pots catalytiques. Dans le rapport rendu en 1995, les auteurs reconnaissait déjà que peu après la mise en circulation des premiers pots catalytiques, des catalyseurs étaient effectivement perdus par ces pots, en quantité mesurable et significative, et surtout sous forme de platine métallique dispersé en fines particules (à cette époque, on savait pas quantifier la part de micro et nanoparticules). Les auteurs de ce rapport ont en 1995, sur la base des données disponibles à cette époque, estimé qu’à ces doses, le platine et le palladium n’étaient pas toxiques pour l’humain, la concentration de tous les sels de platine de ces émissions restant très inférieure aux limites recommandées pour l’exposition professionnelle. Ce rapport confirmait aussi que les taux détectables d'EGP présents dans les sols et la poussière prélevée sur le bord de routes étaient bien corrélés avec le trafic routier, ce qui signifie que ces métaux n’ont pas pour origine l’industrie lourde ou chimique.
Les auteurs y reconnaissent aussi que ce platine routier, et le palladium pouvaient être emportés par l’eau de ruissellement et se retrouver dans les sédiments, ou « pénétrer des plantes et entrer dans la chaîne alimentaire », mais ils estimaient ne pas avoir de preuve que le risque pour la santé humaine soit plus important que celui d’être exposé aux taux de plomb, d'oxydes d'azote, d'hydrocarbures et de monoxyde de carbone qui existeraient sans les pots catalytiques. Ils recommandaient cependant d’effectuer davantage de recherche sur les effets à long terme des émissions de platine en raison du nombre croissant de pots catalytique.

Des conclusions semblables émanaient d’une commission précédente (également au Royaume-Uni) sur les risques pour la santé demandée par une commission médicale gouvernementale sur les effets de ces polluants potentiels en 1994.

Dix ans après ces deux rapports, les taux de platine et de MGP ont continué à croître dans l’environnement, et l’on mesure toujours mal leurs éventuels impacts écologiques ou sanitaires, mais une étude a montré que sous forme de micro ou nanoparticules, ces métaux étaient emportés très loin de leurs points d'émission. Le platine en particulier est en forte augmentation dans les glaces superficielles du pôle nord (Voir article sur les pots catalytiques et sur le Platine).

Le risque peut-être lié à la toxicité intrinsèque de ces métaux (vis à vis de l'ADN notamment), mais aussi à leur capacités de catalyseurs. Les nanoparticules de platine par exemple induisent la transformation de l'ammoniac en acide nitrique, lequel peut favoriser la recirculation de métaux lourds dans les eaux, le sol ou les sédiments puis leur bioaccumulation, ou accentuer l'allergénicité de pollens dont la cuticule aurait été attaquée par cet acide. La recherche publique et publiée ne semble pas avoir beaucoup travaillé cette question.