Faits sur l’or

C’est un butin de pirate et un ingrédient de microcircuits. On l’utilise pour fabriquer des bijoux depuis au moins 4000 ans avant Jésus-Christ et pour traiter le cancer depuis quelques décennies seulement. On le trouve dans le pot au bout de l’arc-en-ciel et dans le revêtement des visières des astronautes.

Quel est cet élément qui jette un pont entre l’ancien et le nouveau – et entre le mythe et la science – de façon si transparente ? L’or.

L’or, 79e élément du tableau périodique des éléments, est l’un des plus reconnaissables du lot.

Les faits

• Numéro atomique (nombre de protons dans le noyau) : 79
• Symbole atomique (sur le tableau périodique des éléments) : Au
• Poids atomique (masse moyenne de l’atome) : 196,9665
• Densité : 19,3 grammes par centimètre cube
• Phase à température ambiante : Solide
• Point de fusion : 1 947,7 degrés Fahrenheit (1 064,18 degrés C)
• Point d’ébullition : 5 162 degrés F (2 850 degrés C)
• Nombre d’isotopes (atomes du même élément avec un nombre différent de neutrons) : Entre 18 et 59, selon l’endroit où l’on trace la ligne d’un isotope. De nombreux isotopes d’or créés artificiellement sont stables pendant des microsecondes ou des millisecondes avant de se désintégrer en d’autres éléments. Un isotope stable.
• Les isotopes les plus courants : Au-197, qui constitue 100 % de l’or naturel.

Matière étoilée brillante

Les humains se décorent avec de l’or depuis au moins 4000 ans avant notre ère, selon la National Mining Association. De l’Europe de l’Est au Moyen-Orient en passant par les tombes des pharaons égyptiens, l’or apparaît partout dans le monde antique. Une femme de l’âge de pierre retrouvée enterrée à l’extérieur de Londres portait un brin d’or autour du cou ; les Celtes du troisième siècle avant Jésus-Christ portaient des implants dentaires en or ; un roi chinois mort en 128 avant Jésus-Christ a été enterré avec des chars dorés et des milliers d’autres objets précieux.

L’or est malléable et brillant, ce qui en fait un bon matériau pour le travail des métaux. Chimiquement parlant, l’or est un métal de transition. Les métaux de transition sont uniques, car ils peuvent se lier à d’autres éléments en utilisant non seulement leur coquille d’électrons la plus externe (les particules chargées négativement qui tournent autour du noyau), mais aussi les deux coquilles les plus externes. Cela se produit parce que le grand nombre d’électrons dans les métaux de transition interfère avec le tri ordonné habituel des électrons dans les coquilles autour du noyau.

Tout l’or qui compose les boucles d’oreilles et les boutons de manchettes et les composants électroniques d’aujourd’hui provient de l’espace : Selon un article publié en 2011 dans la revue Nature, un bombardement de météorites il y a près de 4 milliards d’années a apporté sur Terre 20 milliards de milliards de tonnes d’une roche spatiale riche en or et en métaux précieux. Retracer l’origine de l’or encore plus loin nous amène dans l’espace lointain. Une étude publiée en 2013 dans The Astrophysical Journal Letters a révélé que tout l’or de l’univers a probablement vu le jour lors des collisions d’étoiles mortes appelées étoiles à neutrons.

Les veines d’or extraites de la terre sont le résultat de fluides chauds circulant à travers la roche aurifère, ramassant l’or et le concentrant dans les fractures, selon le Musée américain d’histoire naturelle (AMNH).

Qu’est-ce qu’un karat ?

La plupart des bijoux en or ne sont pas en or pur. La quantité d’or contenue dans un collier ou une bague est mesurée sur l’échelle des karats. L’or pur est de 24 karats. Les barres d’or conservées à Fort Knox et ailleurs dans le monde sont considérées comme de l’or pur à 99,95 %, soit 24 karats.

Au fur et à mesure que des métaux sont ajoutés à l’or pendant la fabrication des bijoux, l’or devient moins fin et le nombre de karats diminue. Par exemple, l’or 12 carats contient 50 pour cent d’or et 50 pour cent d’alliages en poids.

Le mot karat vient de la graine de caroube. Dans les anciens bazars asiatiques, les graines étaient utilisées pour équilibrer les balances qui mesuraient le poids de l’or.

Combien d’or y a-t-il à Fort Knox ?

Pour suivre l’augmentation des réserves d’or du pays, le United States Bullion Depository a ouvert dans la garnison de l’armée américaine de Fort Knox, dans le Kentucky, en 1937. La première cargaison d’or est arrivée de Philadelphie dans des trains entourés de troupes militaires.

Fort Knox est encadré d’acier avec des murs en béton.

Malgré la défense d’une porte en acier de 20 tonnes, une sale rumeur dans les années 1970 a suggéré que l’or de Fort Knox avait disparu. Pour apaiser les craintes des gens, le directeur de la Monnaie des États-Unis a guidé des membres du Congrès et des journalistes à travers une salle de la chambre forte, et ses piles de 8 pieds de haut de 36 236 barres d’or.

Chaque barre pèse 400 onces troy selon le département du Trésor américain. Une once troy équivaut à environ 1,1 once avoirdupois. L’ensemble du stock pèse désormais 147,3 millions d’onces troy, ce qui représente une valeur d’environ 130 milliards de dollars aux cours actuels.

L’or des fous

Le minéral de qualité inférieure surnommé or des fous n’imite l’or qu’en apparence. La pyrite est plus commune, plus dure et plus cassante que l’or. Lorsqu’elle est broyée en poudre, elle a un aspect noir verdâtre, alors que la véritable poudre d’or est jaune.

La pyrite contient du soufre et du fer. Pendant la Seconde Guerre mondiale, elle a été extraite pour produire de l’acide sulfurique, un produit chimique industriel. Aujourd’hui, elle est utilisée dans les batteries de voiture, les appareils électroménagers, les bijoux et les machines.

Bien que l’or des fous puisse être une trouvaille décevante, il est souvent découvert près de sources de cuivre et d’or. Un mineur qui arrête de creuser une fois qu’il a un morceau de pyrite en main est le vrai fou.

Qui l’aurait su ?

• Les deux tiers de l’or mondial sont extraits en Afrique du Sud, selon le Lawrence Livermore National Laboratory.
• Soixante-dix-huit pour cent de l’approvisionnement annuel mondial en or est utilisé dans les bijoux, selon l’AMNH. Le reste va à l’électronique et aux usages dentaires et médicaux.
• Le symbole atomique de l’or, Au, vient du mot latin pour or, aurum.
• Les casques des astronautes sont équipés d’une visière recouverte d’une fine couche d’or. L’or bloque les rayons ultraviolets nocifs du soleil.
• Le plus grand cristal d’or du monde a la taille d’une balle de golf et provient du Venezuela. Le cristal de 7,7 onces (217,78 grammes) vaut environ 1,5 million de dollars.
• Les tremblements de terre peuvent créer de l’or : Une étude publiée en 2013 dans la revue Nature Geoscience a révélé que lors des tremblements de terre, l’eau présente dans les failles et les fractures se vaporise, laissant de l’or derrière elle.
• Les premières pièces de monnaie purement en or ont été fabriquées dans le royaume de Lydie, en Asie Mineure, en 560 av, selon la National Mining Association.
• L’or possède un certain nombre d’isotopes artificiels et instables (le nombre exact dépend du scientifique que vous consultez), mais il n’existe à l’état naturel que sous la forme de Au-197.
• Vous pouvez manger de l’or… si vous le voulez vraiment. Les magasins gastronomiques vendent des feuilles et des paillettes d’or comestibles qui ajoutent des paillettes à tout, des pâtisseries à la vodka en passant par l’huile d’olive. N’ayez pas peur pour votre estomac : L’or n’est pas digéré et passe tout simplement au travers, selon Edible Gold, une entreprise qui vend des feuilles d’or.

Recherche en cours

L’or est toujours utilisé en bijouterie, bien sûr, mais cet élément est aussi devenu high-tech. L’or est un excellent conducteur d’électricité et il est très peu réactif avec l’air, l’eau et la plupart des autres substances, ce qui signifie qu’il ne se corrode pas et ne ternit pas.

L’or est également utilisé en médecine. L’isotope d’or radioactif Au-198 peut être injecté directement sur le site d’une tumeur, où ses radiations peuvent détruire les cellules tumorales sans trop de retombées sur le reste du corps. En 2012, des chercheurs ont indiqué dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences qu’ils pouvaient associer des nanoparticules d’Au-198 à un composé présent dans les feuilles de thé pour traiter le cancer de la prostate. Le composé du thé est attiré par les cellules tumorales, ce qui permet aux nanoparticules de rester collées au bon endroit pendant plusieurs semaines, le temps de la radiothérapie. (La méthode n’a pas encore été testée sur des humains.)

Dans certains cas, les nanoparticules d’or sont le seul moyen pour un médicament d’agir. Le médicament anticancéreux TNF-alpha tue le cancer très efficacement. Malheureusement, il est aussi incroyablement toxique pour les cellules saines. Cependant, des essais cliniques en cours ont révélé que le fait de lier les médicaments TNF-alpha à des nanoparticules d’or permet de traiter avec succès les tumeurs, car les médicaments touchent directement leurs cibles, selon Benchmarks, une publication en ligne de l’Institut national du cancer.

Il y a juste un problème avec l’histoire d’amour continue de l’humanité avec l’or : Le faire sortir du sol. Environ 83 % des 2 700 tonnes d’or extraites chaque année le sont à l’aide d’un procédé appelé cyanuration de l’or, a expliqué Zhichang Liu, chercheur postdoctoral en chimie à l’université Northwestern, dans l’Illinois. Ce procédé utilise du cyanure pour extraire l’or de la roche qui le contient. Malheureusement, le cyanure est toxique et le procédé est tout sauf écologique.

Il pourrait cependant y avoir de l’espoir pour les amateurs de babioles en or (et de circuits électroniques et de nanomédecine). En 2013, Liu et ses collègues ont rapporté dans la revue Nature Communications qu’ils étaient tombés sur un moyen d’extraire l’or du minerai avec de l’amidon bénin plutôt qu’avec du cyanure toxique.

« En fait, nous avons trouvé cette méthode par accident », a déclaré Liu à Live Science. En essayant de fabriquer un matériau poreux, les chercheurs ont mélangé un amidon appelé alpha-Cyclodextrine avec des sels d’or (molécules d’or chargées). À leur grande surprise, l’or a précipité de la solution rapidement.

L’équipe a breveté la méthode, qui extrait facilement l’or à plus de 97 % de pureté en une seule étape, a déclaré Liu. Ils travaillent maintenant avec des investisseurs pour mettre le processus à l’échelle.

« Avec un peu de chance, nous pourrons trouver un moyen agréable et écologique de remplacer le processus de cyanuration », a déclaré Liu.

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En savoir plus sur l’or :

• En savoir plus sur la ruée vers l’or de 1849
• Qu’est-ce que l’étalon-or ?
• L’exploitation minière de l’or dans le monde (avec carte interactive)
• Le prix actuel de l’or (et des autres métaux)

Il y a un siècle, un chercheur d’or chanceux pouvait trouver une pépite grosse comme une pomme. Cet or a disparu. Désormais, les mines extraient de précieuses mouchetures de gisements qui, à l’œil nu, semblent n’être que de la vieille roche.

Quiz sur l’or : Des pépites aux mouchetures

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