Généralités sur les éléments d

On trouve la majorité des éléments \(\textrm d\) à l'état naturel sous forme de minerais : le plus souvent sous forme d'oxydes, de sulfures ou d'alliages (\(\textrm{Al}_2 \textrm O_3 , \textrm{Fe}_2 \textrm O_3\)). Leur extraction des minerais où ils se trouvent à l'état oxydé se fait généralement à haute température à l'aide de hauts fourneaux. Leur purification est difficile en raison de grandes analogies chimiques au sein d'une même colonne de la classification.

Le cuivre, l'argent, l'or et le platine sont les seuls éléments \(\textrm d\) présents à l'état métallique à la surface terrestre. On les trouve sous forme de paillettes ou de pépites. Depuis l'antiquité, ces éléments sont utilisés pour fabriquer des pièces de monnaie ou des bijoux. Ils servent également à la production d'alliages comme le bronze, mélange de cuivre, d'étain et de zinc.

Un seul des éléments \(\textrm d\) est artificiel : il s'agit du technétium \(\textrm{Tc}\).

Figure 3a. Obtention de fer par réduction du minerai

Le fer ne se trouve pas sous l'état métallique à la surface terrestre. Par contre, on trouve les minerais à base d'oxydes de fer tels que \(\textrm{Fe}_3 \textrm O_4\) et \(\textrm{Fe}_2 \textrm O_3\) . Dans l'Antiquité, le fer était plus dur à extraire de son minerai que le cuivre car sa température de fusion était difficile à atteindre dans les fours primitifs. Depuis l'Antiquité, le fer métallique est extrait de ces minerais par réduction. Le réducteur employé est le monoxyde de carbone (oxydé en \(\textrm{CO}_2\)). Le minerai et le coke sont introduits dans un haut fourneau. Le coke brûle au niveau des tuyères (1100°C) :

Le monoxyde de carbone réduit les oxydes de fer. Les gaz chauds contenant le \(\textrm{CO}\) montent vers le haut du fourneau. Le fer solide est récupéré au fond du creuset.

Certains métaux de transition se trouvent à l'état métalliques. Par exemple Pépite de platine de l'Oural, polie et photographiée au microscope.

Figure 3b. Photo d'une pépite de platine