Fragment(s) est une série de connaissances et de savoirs sur le monde. Cette semaine observons les minéraux utilisés dans la fabrication de nos objets numériques.
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#375
Le cuivre
⛰⛏ Le cuivre est l'élément chimique de numéro atomique 29, de symbole Cu.
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Naturellement présent dans la croûte terrestre, le cuivre à faible dose est essentiel au développement de toute forme de vie. Le cuivre est, avec l'or, le premier métal à avoir été utilisé par l'Homme, dès le Ve millénaire av. J.-C., parce qu'il fait partie des rares métaux qui se trouvent naturellement en tant que minéral pur, sous une forme native.
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Métal de couleur rougeâtre, le cuivre possède une exceptionnelle conductivité thermique et électrique. Le métal très pur est résistant à la corrosion atmosphérique et marine, mais aussi très malléable, tenace et ductile, relativement mou.
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Environ 98 % de l'élément cuivre est utilisé sous forme du corps simple métallique ou de ses alliages. On compte parmi ceux-ci le laiton (cuivre + zinc) ou le bronze (cuivre + étain).
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En 2005, le Chili était le premier producteur mondial de cuivre avec au moins un tiers de la production mondiale, suivi par les États-Unis, l'Indonésie et le Pérou.
#374
Le cobalt
⛰⛏ Le cobalt est l'élément chimique de numéro atomique 27, de symbole Co.
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Des minéraux naturels de cobalt, sous forme de peintures, émaux ou vernis, sont utilisés depuis la plus haute Antiquité, en particulier vers 2600 av. J.-C. en Égypte ou dans les civilisations de Mésopotamie ayant donné naissance à Babylone. L'archéologue retrouve des décors bleus sur des poteries ou vaisselles de terre cuite.
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Le corps simple est un métal blanc brillant, gris acier, plus dur et plus cassant que le fer. Mais le métal pur est suffisamment ductile et malléable pour pouvoir être forgé, laminé à chaud et à froid, étiré en fil.
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La principale utilisation du cobalt est dans les accumulateurs lithium-ion, représentant environ 30 % de son utilisation totale. Panasonic cherche en 2018 à développer des batteries sans cobalt pour ne plus dépendre de ce métal rare et coûteux.
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La République démocratique du Congo produit 65 % de la production mondiale, suivie par la Zambie, le Maroc, le Canada et l'Australie.
#373
Le lithium
⛰⛏ Le lithium est l'élément chimique de numéro atomique 3, de symbole Li.
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En 1800, José Bonifácio de Andrada e Silva découvrit un nouveau minéral en Suède qu'il nomma pétalite. C'est en analysant cette roche que Johan August Arfwedson identifia un nouvel élément inconnu. Berzelius suggéra de le nommer lithion (du grec λίθος signifiant « pierre ») pour souligner son origine minérale.
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Le lithium pur est un métal mou, de couleur gris argenté, qui s'oxyde très rapidement au contact de l'air et de l'eau. C'est l'élément solide le plus léger. Il est conservé dans de l'huile minérale pour le préserver de l'air.
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Le lithium est utilisé dans les batteries rechargeables, le verre et les céramiques, les lubrifiants spéciaux, la métallurgie, la chimie fine et la production d'alliages.
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Les réserves mondiales étaient estimées à 13 millions de tonnes fin 2010, dont 58 % en Bolivie et 27 % en Chine. La production est assurée essentiellement par l'Australie (43 %), le Chili (33 %), l'Argentine (13 %) et la Chine (7 %).
#372
Le carbone
⛰⛏ Le carbone est l'élément chimique de numéro atomique 6, de symbole C.
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Le carbone est le 4e élément le plus abondant dans l'univers et le 15e dans la croûte terrestre. Il est présent à l'état de corps simple (charbon, diamants), de composés inorganiques (CO2) et de composés organiques (biomasse, pétrole, gaz naturel). Des structures synthétisées incluent charbon actif, fibres, nanotubes, fullerènes et graphène.
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Le graphite naturel était connu depuis l'antiquité mais confondu avec la molybdénite. Le nom « carbone » n'apparaît dans le dictionnaire de l'Académie française qu'à sa 6e édition.
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Le carbone existe dans deux formes allotropiques principales : le graphite, empilement de structures hexagonales, de couleur grise, stable à température et pression ambiante ; et le diamant, de structure tétraédrique, transparent, stable à haute température et haute pression.
#371
Le nickel
⛰⛏ Le nickel est l'élément chimique de numéro atomique 28, de symbole Ni.
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Le nickel est un métal de transition blanc argenté, brillant, dur et ductile. Il fait partie du groupe du fer (avec le fer et le cobalt), est ferromagnétique et résiste bien à la corrosion.
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Il est principalement utilisé dans la fabrication d'alliages (notamment l'acier inoxydable), dans les batteries rechargeables (batteries Ni-MH, batteries lithium-ion), dans le placage et la galvanoplastie, ainsi que dans les pièces de monnaie.
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Les principaux producteurs mondiaux sont la Russie, le Canada, l'Australie, l'Indonésie et les Philippines.
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