Les métaux (Sciences & Techniques)

« chambranles de fenêtres). La densité de l'aluminium n'est que le tiers de celle de l'acier.

Il est donc souvent employé, au sein d'alliages, dans la fabricationde composants légers pour l'aéronautique.

Quoique moins bon conducteur électrique que le cuivre, l'aluminium est de plus en plusutilisé dans les câbles.En effet, pour transporter le même courant, un câble d'aluminium doit certes être plus épais, mais dans lamesure où il est plus léger, il nécessite l'installation d'une quantité moindre de pylônes ce qui coûte à terme moins cher que lecuivre.

L'aluminium est également utilisé en couche sur le verre pour la fabrication de miroirs, et en peinture, où il sert souvent àprotéger d'autres métaux. Le cuivre Le cuivre fut le premier métal à être utilisé.

On le trouve en petite quantité à l'état natif (pur ou brut) dans certaines régions.

Lesprincipaux minerais de cuivre sont la chalcosine (sulfure de cuivre), la chalcopyrite, ou pyrite cuivreuse (sulfure de fer et decuivre), la cuprite (oxyde de cuivre), la malachite et l'azurite (à base de carbonate de cuivre).

Les principaux gisements setrouvent aux États-Unis, en Russie, en Chine, en Zambie, au Chili et au Canada. La méthode d'extraction adoptée dépend de la nature du minerai.

Dans les cas où le cuivre est présent sous forme libre, il estpossible de le séparer du minerai en concassant ce dernier puis en le mélangeant à de l'eau.

Le cuivre, plus lourd, se dépose alorsau fond du récipient.

C'est la méthode de triage dite de flottation.

On peut également préparer le cuivre à partir d'un mineraisulfuré.

Un tel minerai contient du sulfure de fer, qu'il est nécessaire d'éliminer.

Le procédé consiste à séparer le fer du cuivre parvoie sèche. Le minerai broyé est tout d'abord enrichi par flottation, puis est soumis à un grillage en atmosphère oxydante, qui transforme unepartie du sulfure de fer en oxyde.

Ensuite, le minerai est fondu en présence de silice.

On obtient alors des scories de silicate defer, que l'on isole facilement.

On récupère alors une matte - mélange de sulfures de cuivre et de fer -, qui contient près de 40%de cuivre.

Il suffit alors d'effectuer un convertissage, opération réalisée dans un convertisseur, pour obtenir du cuivre brut, oucuivre blister, d'une pureté de 98%.

Le cuivre peut ensuite être purifié par électrolyse ; on récupère alors du cuivre pur à plus de99%. Ce cuivre sert à la fabrication de canalisations de gaz et d'eau, de toitures, mais aussi d'ustensiles et de divers objets dedécoration.

Excellent conducteur de chaleur, il est largement utilisé dans les chaudières et autres dispositifs faisant intervenir destransferts thermiques. Parmi les impuretés encore présentes dans le cuivre pur à 99% se trouvent de l'arsenic, du bismuth, du plomb, de l'étain, du fer,de l'argent et de l'or.

Bien qu'en quantités infimes, elles augmentent d'autant la résistance électrique du cuivre.

Pour les câblesélectriques, il faut donc produire un cuivre encore plus pur, obtenu par électrolyse du métal issu du premier stade de fusion. Cette réaction est réalisée dans une solution acide de sulfate de cuivre.

Lorsque l'on fait passer un courant entre des plaques decuivre plongées dans cette solution, du cuivre pur est transféré des plaques positives vers les plaques négatives.

Les impuretéscontenues dans les plaques positives se dissolvent alors, ou bien se déposent au fond de la cuve. Le zinc Le zinc fut d'abord utilisé pour obtenir du laiton, alliage de cuivre et de zinc.

On croyait qu'il s'agissait d'une forme de bronze(alliage de cuivre et d'étain).

Le laiton était déjà fabriqué dans le nord-est de la Turquie environ 1000 ans av.

J.-C.

L'alliage étaitobtenu en chauffant le cuivre avec du charbon de bois (forme de carbone) et de la calamine en poudre (carbonate de zinc).

Lecarbone réduisait le carbonate en zinc, qui s'associait au cuivre.

Le zinc qui ne se combinait pas était vaporisé et se volatilisait,restant indécelable.

Les techniques d'extraction du zinc furent développées en Inde et en Chine.

Il commença à être importé enOccident vers le début du XVIIe siècle. Dans la nature, on trouve le zinc dans la blende (sulfure de zinc), la calamine (silicate hydraté), la smithsonite (carbonate).

Leprincipal minerai exploité est la blende.

De vastes gisements existent en Amérique du Nord, en Russie, en Australie, au Pérou, auJapon et en Pologne.

L'extraction à partir du minerai peut s'effectuer par électrolyse, mais la plupart des procédés nécessitent dechauffer en présence d'air afin de transformer le sulfure en oxyde de zinc, puis en présence de carbone pour réduire l'oxyde enzinc métallique.

Le métal se dégage alors sous forme de vapeur, qui se condense et se solidifie.

Environ un cinquième du zincproduit sert à fabriquer du bronze.

Une même proportion est utilisée dans la protection contre la corrosion des fers et des aciers.En effet, le zinc résiste à la corrosion par formation, au contact de l'air, d'une couche de carbonate basique protectrice.

Le zinc. »