Dans votre vie quotidienne, le métal apparaît sous différents aspects. En effet, nous utilisons régulièrement les métaux soit en tant qu’élément pur soit en tant qu’alliage. Par exemple, le cuivre est un excellent conducteur électrique et thermique que vous trouvez dans le câblage électrique. Le fer, quant à lui, est employé dans de nombreuses fabrications et notamment celle de l’acier.
Les caractéristiques du métal permettent de l’utiliser dans différents domaines. Toutefois, savez-vous comment on obtient du métal? Les techniques diffèrent selon la nature chimique des métaux. Avant d’extraire le métal et d’en faire une matière première, le minerai trouve son origine dans les gisements.
Le métal : qu’est-ce que c’est?
Le métal est un corps simple réfléchissant à la lumière, ce qui lui donne de l’éclat. C’est un élément conducteur de chaleur et d’électricité. Il a la particularité d’être malléable et ductile, autrement dit c’est un matériau qui peut être allongé, étiré sans se rompre.
Vous trouvez des métaux purs ou des alliages, ce sont des produits métalliques issus du mélange d’un métal et d’autres éléments.
Où trouve-t-on du métal ?
La plupart des métaux purs proviennent de la croûte terrestre. Les métaux sont des éléments naturels que l’on trouve dans la terre sous forme de minerais. Ces derniers sont des roches. C’est à partir de ces minerais que le métal pur est extrait.
Les minerais déterminent les caractéristiques du métal. Par exemple, la bauxite est une roche qui contient de l’alumine et qui permet de produire de l’aluminium. L’hématite est un minerai qui permet d’obtenir du fer, quant au nickel, il est obtenu à partir de l’extraction de niccolite. Pour le plomb, c’est la galène, pour le zinc, c’est la blende.
Le métal peut être pur ou mélangé avec des éléments chimiques, on obtient des alliages.
Quels sont les différents métaux ?
Dans un premier temps, on distingue les métaux précieux des non précieux. Parmi les métaux précieux, vous trouvez l’or et le platine.
Concernant les métaux non précieux, ils se divisent en deux groupes :
- Les métaux ferreux : un métal ferreux contient une forte concentration en fer, par exemple le fer lui-même, la fonte, l’acier.
- Les métaux non ferreux : c’est un métal ou un alliage qui ne contient pas de fer. C’est par exemple le cuivre, le zinc, le plomb, l’étain, l’aluminium, etc.
Comment reconnaître un métal ferreux d’un métal non ferreux? Un métal contenant du fer peut présenter des traces de rouille. De plus, le fer est magnétique, il vous suffit de faire le test avec un aimant.
Il est à noter que chaque métal a un symbole chimique, par exemple le fer (Fe), le cuivre (Cu), l’aluminium (Al), le zinc (Zn), etc.
Dans la vie courante, les métaux les plus utilisés sont :
- le fer;
- l’aluminium;
- le cuivre;
- le zinc;
- l’or;
- l’argent.
Des relations peuvent être également créées entre plusieurs métaux ou entre un métal et d’autres éléments, par exemple le carbone. Il existe notamment :
- Les alliages à base de fer, par exemple la fonte et l’acier (fer et carbone).
- Les alliages à base de cuivre, par exemple le bronze (cuivre et étain).
Comment modifier le minerai en métal?
Comme nous l’avons vu précédemment, le métal pur est issu d’un minerai qui désigne une roche enfouie dans la terre ou en surface. Comment fait-on pour modifier le minerai en métal?
Le gisement est une masse importante de minerais que l’on va extraire et transformer en métal en utilisant différentes techniques. Lorsqu’un gisement est découvert, les roches sont cassées à l’aide de machines appropriées. Elles sont ensuite envoyées en usine afin que les minéraux soient séparés de la partie stérile, appelée la gangue. Pour la séparation, plusieurs techniques s’appliquent selon la densité ou encore le magnétisme des minéraux.
L’extraction du métal est ensuite réalisée selon la nature chimique du minerai en utilisant des fours et des procédés électrolytiques. Selon les caractéristiques du métal, un traitement supplémentaire est parfois nécessaire.
Prenons l’exemple simplifié de la blende, un sulfure de zinc. Les minéraux sont brûlés et deviennent des oxydes. Les gaz brûlés contiennent de l’oxyde de soufre. Au contact de l’eau, ces gaz se transforment en acide sulfurique. Les minerais oxydés passent ensuite dans des fours où ils perdent leur oxygène. Ils sortent des fours à l’état liquide. Une fois refroidis, ils deviennent solides et exploitables.
Quelles sont les caractéristiques du métal ?
Comment savoir si un élément est un métal? En observant ses propriétés. Il existe des caractéristiques communes aux métaux.
- Le métal bénéficie d’une grande résistance.
- Les métaux sont solides à une température ambiante, sauf le mercure qui, lui, est liquide.
- Les métaux ont un éclat métallique une fois lustrés.
- Le métal possède des propriétés de conductivité électrique et de conductivité de chaleur.
- Les métaux ont de la densité.
- Les pièces métalliques produisent un bruit sonore lorsqu’elles sont frappées.
- Les métaux réagissent à l’oxygène de l’air (oxydation), sauf quelques exceptions.
Les caractéristiques du métal sont communes sur certains points. Toutefois, certaines propriétés peuvent être propres à un métal et être utilisées dans la vie quotidienne pour la fabrication et la production de matériaux.
Ainsi, le cuivre est un métal conducteur électrique employé pour les câbles électriques. L’or et l’argent sont des matériaux malléables et non réactifs, idéaux pour les bijoux. Quant au fer et à l’acier, ce sont des métaux durs d’une grande résistance utilisés pour la construction. Toutefois, le fer est sensible à la corrosion. Il est possible de l’associer à d’autres métaux pour éviter l’oxydation. L’aluminium est, quant à lui, conducteur de chaleur, il sert pour fabriquer les éléments de cuisine comme les casseroles.
Les propriétés du métal permettent de l’utiliser dans plusieurs domaines. Le métal est employé dans la fabrication, la décoration, etc., seul ou associé à d’autres matériaux comme le bois.
