Différences

Ci-dessous, les différences entre deux révisions de la page.

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resonance [Fer]
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-====== Différents métaux ======
+====== Les métaux ======
 ===== Les sept métaux =====
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-{{:materiel:metal:casque-perruque-or-argent-mesopotamie.jpg?300|}} \\ <wrap lo>Casque-perruque en alliage naturel d'or et d'argent, porté par le roi d'Our (Mésopotamie) (ver 2450 av JC).</wrap>
+{{:materiel:metal:casque-perruque-or-argent-mesopotamie.jpg?300|}} \\ <wrap lo>Casque-perruque en alliage naturel d'or et d'argent, porté par le roi d'Our (Mésopotamie), vers 2450 av. JC.</wrap>
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 ==== Fer ====
-| {{:materiel:metal:iron_electrolytic_and_1cm3_cube.jpg?300|}} | Le **fer** est le métal le plus connu et le plus utilisé (4è élément le plus abondant dans la croûte terrestre) \\ Découverte : -1500 av JC  \\ Minerai : Hématite, Magnétite, Sidérite \\ Point de fusion : 1538 ºC \\ Propriétés : oligo-éléments (dans l'hémoglobine), coût faible, propriétés mécaniques, s'oxyde à l'air libre (protection par alliage ou peinture), attiré par un aimant. \\ Utilisations : constructions diverses. |
+| {{:materiel:metal:iron_electrolytic_and_1cm3_cube.jpg?300|}} | Le **fer** est le métal le plus connu et le plus utilisé (4è élément le plus abondant dans la croûte terrestre) \\ Découverte : -1500 av JC  \\ Minerai : Hématite, Magnétite, Sidérite \\ Point de fusion : 1538 ºC \\ Propriétés : oligo-éléments (dans l'hémoglobine), coût faible, propriétés mécaniques, s'oxyde à l'air libre (protection par alliage ou peinture), attiré par un aimant. \\ Utilisations : constructions diverses, pour la fonte, puis pour l'acier, ... |
 ++++ En savoir plus |
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- \\ <wrap lo>histoire</wrap>
+{{:materiel:metal:metaux:fer-dague-kingdomofjudeah.jpg?300|}} \\ <wrap lo>Dague en fer, Temple de Judée (-600 -800)</wrap>
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 Le fer était connu dès le chalcolithique à travers les sites de fer telluriques et surtout les météorites de fer au fer souvent déjà allié de grande qualité, et il n'est pas assuré que sa métallurgie soit demeuré confidentielle comme on l'estime souvent jusqu'au XIIe siècle av. J.-C., époque qui marque, précisément, le début de « l'Âge du fer » : les Hittites, en Anatolie, avaient développé une assez bonne maîtrise du travail du fer autour du XVe siècle av. J.-C., dont leur tradition attribuait l'origine dans la région du Caucase, et cette technique semble également avoir été connue assez tôt en Inde du nord, notamment dans l'Uttar Pradesh.
+L'âge du fer débute entre le IIe et le Ier millénaire av. J.-C., mais on ne sait encore que peu de choses sur sa genèse. Le consensus actuel, qui attribue aux indo-européens parmi eux les Hittites l'invention de la production de fer et d'acier, s'appuie essentiellement sur la découverte d'objets en fer en Anatolie et contemporains à leur culture : c'est avec eux que le fer commence à se substituer au cuivre et au bronze dans la fabrication des armes (lance, épée, poignard, hache). Ainsi, un des objets en fer non météoritique parmi les plus anciens jamais trouvés est une lame de dague, trouvée dans une tombe hattie, datée de -2500. Cependant la métallurgie du fer a sans doute été inventée indépendamment en Afrique subsaharienne.
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- \\ <wrap lo>Minerai</wrap>
+{{:materiel:metal:metaux:fer-hematite-rose-de-fer.jpg?300|}} \\ <wrap lo>Hématite</wrap>
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+La majeure partie du fer dans la croûte est combinée avec l'oxygène, formant des minerais d'oxyde de fer, tels que l'hématite (Fe2O3), la magnétite (Fe3O4) et la limonite (Fe2O3.nH2O). L'oxyde magnétique ou magnétite Fe3O4 est connu depuis l'Antiquité grecque. Il tire son nom du mont Magnetos (le grand mont), une montagne grecque particulièrement riche en ce minéral.
+Environ une météorite sur vingt comprend de la taénite, unique alliage de minéral de fer-nickel (fer 35-80 %), et de la kamacite (fer 90-95 %). Bien que rares, les météorites de fer sont une source de fer nickelé, ce fer météorique arrivé sur la surface terrestre étant à l'origine de la sidérurgie au sens étymologique ; l'autre source naturelle de fer métal légèrement nickelé sont les gisements de fer tellurique ou fer natif des minéralogistes qui sont plus rares.
+La couleur rouge de la surface de Mars est due à un régolithe riche en hématite amorphe ; la planète rouge est en quelque sorte une « planète rouillée ».
+% des gisements de minerai de fer dans le monde sont retenus dans une couche de faible épaisseur et très riche en Fe(II), la couche de fer rubané. Aux premier temps de la vie, à l'éon Archéen vers -2Ga à -4Ga, les cyanobactéries vivent dans des océans de Fe(II). Lorsqu'elles commencent à faire de la photosynthèse, l'oxygène produit est dissous et réagit avec Fe(II) pour former des oxydes de Fe(III) qui précipitent au fond des océans. Après consommation de Fe(II), l'oxygène se concentre dans les océans puis dans l'atmosphère, il constitue alors un poison pour la proto-vie. Ainsi, les gisements de fer rubané se trouvent systématiquement entre les couches géologiques des massifs cristallins (schistes, gneiss,...) et les couches calcaires dolomitiques (coraux) constituant les massifs préalpins.
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- \\ <wrap lo>Mine</wrap>
+{{:materiel:metal:metaux:fer-rio-tinto-pilbara.jpg?300|}} \\ <wrap lo>Mine de Rio Tinto, Australie</wrap>
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+L'abondance de minerai de fer riche a permis le maintien d'une caractéristique originale de la sidérurgie par rapport à la métallurgie extractive des non ferreux : la forte proportion de centres sidérurgiques éloignés des minesnote 1. En effet, il est nettement plus économique de transporter sur des milliers de kilomètres un minerai comportant 55 % de fer (minerais brésiliens), que de fondre un minerai contenant 35 % de fer (minette lorraine) ([[https://fr.wikipedia.org/wiki/Minerai_de_fer|source]])
+Le nom de la société provient de la rivière Rio Tinto, qui est devenue rouge, en raison d'une pollution historique (drainage minier acide, causé par l'exploitation très ancienne de mines, probablement dès l'Antiquité) ([[https://fr.wikipedia.org/wiki/Rio_Tinto_(entreprise)|source]]).
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- \\ <wrap lo>process</wrap>
+{{:materiel:metal:metaux:fer-usine-magnitka.png?300|}} \\ <wrap lo>Usine de Magnitogorsk, Russie ([[https://vimeo.com/12317623|vidéo]])</wrap>
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+L'utilisation des minerais dans un haut fourneau impose leur conditionnement préalable : ce sont les étapes d'agglomération ou de pelletisation, qui apportent au minerai la résistance mécanique, la perméabilité et la composition chimique à la gangue compatible avec leur utilisation. Un enrichissement est parfois réalisé à cette occasion.
+Pour faire fonctionner une forge, il faut de la fonte, celle-ci est coulée dans un fourneau. Celui-ci a besoin de deux éléments pour fonctionner: du minerai de fer et du charbon de bois afin de faire monter le four jusqu'à une température suffisante pour faire fondre le fer (celle-ci est variable selon ce que l'on veut comme qualité de fer, mais, est bien souvent supérieur à 1000 degrés). Le charbon de bois se fabrique en brulant du bois d'une certaine manière.
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-\\ <wrap lo></wrap>
+{{:materiel:metal:metaux:fer-1781-first-cast-iron-bridge.jpg?300|}}\\ <wrap lo>Pont en fonte, 1781</wrap>
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-\\ <wrap lo></wrap>
+{{:materiel:metal:metaux:fer-fonte-pavillon-baltard.jpg?300|}}\\ <wrap lo>Pavillon Baltard (fer et fonte),  Nogent-sur-Marne</wrap>
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-\\ <wrap lo></wrap>
+{{:materiel:metal:metaux:fer-fonte-foundry-moteur.jpg?200|}}\\ <wrap lo>Moteur en fonte</wrap>
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 <WRAP third column>
- \\ <wrap lo>recyclage</wrap>
+{{:materiel:metal:metaux:fer-ferraille.jpg?300|}} \\ <wrap lo>recyclage</wrap>
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+La plupart des métaux à base de fer sont magnétiques. Cette propriété simplifie leur tri. Dans la deuxième moitié du XXe siècle, le faible coût des ferrailles rend les aciéries électriques plus compétitives que les hauts fourneaux.
+Les déchets de ferraille sont généralement identifiables, récupérables et recyclables.
+Les chutes de fer sont composées de plus de 90 % de fer et sont divisées en trois grandes catégories :
+  * les chutes propres (de la sidérurgie) qui sont presque toutes recyclées au sein de l'usine qui les a produites. Ce type de ferraille nécessite  peut de traitement, la composition étant déjà connue, et peut en principe directement être refondu.
+  * les chutes des usines (de transformation). Cette ferraille est souvent contaminé et demande des traitement plus complexe.
+  * la ferraille de récupération provenant des objets mis au rebut ou destinés à l'abandon (épaves automobiles, électroménager, boîtes métalliques…). Les objets métallique ayant une durée de vie souvent supérieure à  10 ans, il y a accumulation de cette ferraille ([[https://fr.wikipedia.org/wiki/Ferraille|source]]).
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 ==== Mercure ====
-| {{:materiel:metal:mercure.jpg?300|}} | Le **mercure** est le seul métal naturellement liquide sans aucune fusion. \\ Découverte : -1000 av JC \\ Minerai : Cinabre \\ Point de fusion : -39 ºC \\ Propriétés : très toxique, puissant fongicide et bactéricide, utilisé dans les alliages \\ Utilisations : piles, vaccins, mercurochrome, amalgames dentaires, tensiomètres, thermomètres (avant), lampes fluorescentes (considérées comme des déchets dangereux), interrupteurs électriques, lampes à vapeur de mercure, ... |
+| {{:materiel:metal:mercure.jpg?300|}} | Le **mercure** est le seul métal naturellement liquide sans aucune fusion. \\ Découverte : -1000 av JC \\ Minerai : Cinabre \\ Point de fusion : -39 ºC \\ Propriétés : très toxique, puissant fongicide et bactéricide \\ Utilisations : dans les alliages, piles, vaccins (!), mercurochrome, amalgames dentaires (!), \\ tensiomètres, thermomètres (avant), lampes fluorescentes (considérées comme des déchets dangereux), interrupteurs électriques, lampes à vapeur de mercure, ... |
 ++++ En savoir plus |
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+ {{:materiel:metal:metaux:mercure-barometre.jpg?300|}}\\ <wrap lo>Baromètre au mercure</wrap>
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+Connu depuis l'Antiquité, les alchimistes puis le corps médical du XVIe au XIXe siècle le désignaient par le nom « vif-argent » et le représentaient grâce au symbole de la planète Mercure, d'où son nom actuel.
+Ce métal, en dépit de sa haute toxicité très souvent autrefois négligé, a eu de tout temps de nombreuses utilisations :
+  * Il a été utilisé pour produire de nombreux remèdes, simples ou composés.
+  * Le mercure fut utilisé probablement dès 2700 avant notre ère pour amalgamer l'or, l'argent ou d'autres métaux. La plupart des chercheurs d'or utilisent encore du mercure pour amalgamer les paillettes ou poussières d'or. L'amalgame obtenu est ensuite chauffé vers 400 à 500 °C, ce qui conduit à l'évaporation du mercure.
+  * En miroiterie, on a employé le mercure dans l'étamage des glaces.
+  * Du fait de la densité élevée de ce métal, Torricelli utilisa du mercure pour la création de son baromètre en 1643.
+  * Grâce à son coefficient de dilatation thermique élevé, le mercure fut, dès le XVIIe siècle, utilisé pour la fabrication des thermomètres.
+  * L'amalgame de mercure et d'or est utilisé dans l'artisanat d'art pour réaliser la dorure de différents objets, notamment les bronzes.
+  * L'Anglais Howard fut le premier à utiliser, en 1799, le fulminate de mercure (Hg(ONC)2) comme détonateur. Cet usage a perduré jusqu'à récemment.
+  * L'alchimiste du XVIe siècle Paracelse élabora un remède contre la syphilis à base de mercure.
+([[https://fr.wikipedia.org/wiki/Mercure_(chimie)#Histoire|source]])
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+{{:materiel:metal:metaux:mercure-cinabre-on-dolomite.jpg?300|}} \\ <wrap lo>Cinabre</wrap>
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+Du mercure est naturellement présent dans l'environnement, mais essentiellement dans les roches du sous-sol. Les principales sources naturelles d'émission dans l'environnement en sont les volcans18 puis les activités industrielles.
+Aujourd'hui, une grande partie du mercure utilisé légalement (ou illégalement pour l'orpaillage illégal) provient de la récupération de mercure interdit pour certains usages, ou d'une production secondaire (condensats de grillages de minerais complexes dont ceux du zinc) (blende ou sphalérite).
+Le mercure naturel, et celui émis par les centrales électriques au charbon, l'industrie, les mines et l'orpaillage, etc aboutit en mer et dans les sédiments marins où il se transforme en partie en méthylmercure (plus toxique et entrant facilement dans la chaîne alimentaire où il se concentre à chaque étape de cette chaîne). Ceci explique que les grands prédateurs comme les cachalots, orques, requins, espadons, thons ou les vieux brochets, ou des charognards comme le flétan contiennent les taux de mercure les plus élevés.
+Le mercure forme facilement des alliages avec presque tous les métaux communs à l'exception du fer, du nickel et du cobalt. L'alliage est également difficile avec le cuivre, le platine et l'antimoine. Ces alliages sont communément appelés amalgames. Cette propriété du mercure a de nombreux usages.
+Le cinabre (α-HgS) est le minerai de mercure le plus répandu et exploité. Lors des derniers millénaires, le cinabre présent dans les gisements a été utilisé soit comme pigment, après extraction dans une veine pure, soit pour en extraire le mercure par décomposition thermique. Parfois même le mercure coule des zones de réduction superficielle des gisements de cinabre. ([[https://fr.wikipedia.org/wiki/Minerai_et_m%C3%A9tallurgie_du_mercure|source]])
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+{{:materiel:metal:metaux:mercure-site-d-orpaillage-clandestin.jpg?300|}} \\ <wrap lo>Problème de l'intoxication au mercure dans les sites d'orpaillage</wrap>
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+Le mercure est un métal lourd très toxique pour les êtres vivants. Une exposition trop forte au mercure nuit au système immunitaire et peut entraîner d’autres problèmes comme des troubles psychologiques ou digestifs, la perte de dents, des problèmes cardiovasculaires ou respiratoires. ( convention de Minamata )
+https://fr.wikipedia.org/wiki/Intoxication_au_mercure
+Afrique de l'Ouest: mercure et cyanure empoisonnent les chercheurs d'or illégaux
+Le gisement de mercure d’Almadén est à l’origine de la plus grande quantité de mercure liquide produite dans le monde1. Environ 250 000 tonnes de mercure ont été produites dans le passé, sur une période de 2 000 ans.
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+{{:materiel:metal:metaux:mercure-mine-almaden.jpg?300|}} \\ <wrap lo>Mine d'Almaden</wrap>
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+**Extraction** : Dans une première étape, on récupère le mercure par grillage du sulfure de mercure à l'air vers 700 °C. Les gaz résultants sont condensés. La suie contient alors près de 80 % de mercure.
+**Purification** : Cette étape s'effectue maintenant principalement par distillation sous vide. Auparavant, on procédait à un premier lavage par une solution d'acide nitrique HNO3 diluée, ce qui éliminait les métaux plus oxydables que le mercure. Cette pratique est aujourd'hui limitée car elle pose des problèmes environnementaux ([[https://fr.wikipedia.org/wiki/Minerai_et_m%C3%A9tallurgie_du_mercure#Traitement_du_sulfure_de_mercure_HgS|source]])
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+{{:materiel:metal:metaux:mercure-lampes-flocompactes.jpg?250|}}\\ <wrap lo>Lampe fluocompactes \\ encore plus dangereuses que les lampes incandescentes et plus coûteuses à la production et en CO2 pour l'environnement ...</wrap>
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+<WRAP third column>
+{{:materiel:metal:metaux:mercure-mercurochrome.jpg?300|}}\\ <wrap lo>Mercurochrome</wrap>
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+<WRAP third column>
+{{:materiel:metal:metaux:mercure-amalgame-dentaire.jpg?300|}}\\ <wrap lo>Amalgame dentaire</wrap>
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 ===== Métaux plus récents =====
+| {{:materiel:metal:zinc_fragment_sublimed_and_1cm3_cube.jpg?300|}} | Le **zinc** \\ Découverte : vers l'an 1200 (en Inde), mais longtemps avant la découverte du zinc en tant que métal, des minerais de zinc étaient déjà utilisés pour fabriquer le laiton (-1400) \\ Minerai : Sphalérite \\ Point de fusion : 419,527 ºC \\ Propriétés : s'oxyde en surface uniquement. \\ Utilisations : bâtiment, voiture, galvanisation.|
 | {{:materiel:metal:tungstene.jpg?300|}} | Le **tungstène**. \\ Découverte : vers 1780 \\ Minerais : Wolframite, Scheelite \\ Point de fusion : 3422 ºC \\ Propriétés : métal dur, lourd, résistant à la chaleur \\ Utilisations : filaments des ampoules électriques, outils (scies, forets, ...), poudre abrasive, ... |
 | {{:materiel:metal:titane.jpg?300|}} | Le **titane**. \\ Découverte : vers 1791 \\ Minerais : Rutile, Anastase \\ Point de fusion : 1668 ºC \\ Propriétés : léger, résiste à la corrosion \\ Utilisations : industries aéronautiques, prothèses médicales (bio-compatible), ... |
 | {{:materiel:metal:silicium.jpg?300|}} | Le **silicium**. \\ Découverte : vers 1823,  mais la silice (dioxyde de silicium), était déjà connu dans l'Antiquité \\ Extraction : se trouve essentiellement sous forme minérale, et en particulier sous forme de silicates \\ Point de fusion : 1 414 °C \\ Propriétés : sa conductivité électrique est très inférieure à celle des métaux (semi-conducteur), insoluble dans l'eau \\ Utilisations : composant essentiel du verre, électronique (transistor), produits siliconés, panneaux solaires photovoltaïques |
-| {{:materiel:metal:zinc_fragment_sublimed_and_1cm3_cube.jpg?300|}} | Le **zinc** \\ Découverte : vers l'an 1200 (en Inde), mais longtemps avant la découverte du zinc en tant que métal, des minerais de zinc étaient déjà utilisés pour fabriquer le laiton (-1400) \\ Minerai : Sphalérite \\ Point de fusion : 419,527 ºC \\ Propriétés : s'oxyde en surface uniquement. \\ Utilisations : bâtiment, voiture, galvanisation.|
 | {{:materiel:metal:aluminium-4.jpg?300|}} | L'**aluminium** \\ Découverte : vers 1820 \\ Minerai : Bauxite \\ Point de fusion : 660 ºC \\ Propriétés : 3é élément le plus abondant dans la croûte terrestre, s'oxyde en surface uniquement, léger, bonne résistance mécanique, faible coût, bonne conductivité, usinable par une fraiseuse \\ Utilisations : avion, bâtiment, transport, emballages, ...|

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