Soutenance mémoire
Depuis plus de 5000 ans les métaux ont été utilisés dans la médecine. Entre3000 et 1500 ans av. J.-C, les égyptiens utilisaient déjà le cuivre pour stériliser l’eau et le zinc pour améliorer la cicatrisation des blessures. Le platine, quant à lui, est un métal très utilisé en médecine notamment en cancérologie. Le cancer ou ≪karkinos ≫ en grec a été décrit depuis l’antiquité par le médecin Hippocrate. Le cancer peut-être défini de façon très large comme une maladie liée à la prolifération importante et anarchique de cellules anormales au sein d’un tissu normal de l’organisme. Aujourd’hui il existe une multitude de cancers différents dans le monde (cancer du sein, de la prostate, du poumon…). Malgré les innovations thérapeutiques réalisées dans le domaine de l’oncologie au cours des dernières décennies, le cancer reste la première cause de mortalité chez l’homme et la deuxième cause de mortalité chez la femme. Les études épidémiologiques ont permis d’identifier un grand nombre de facteurs de risque des cancers et d’évaluer leur importance. Selon le Centre International de Recherche sur le Cancer de l’OMS (CIRC), en 2008, plus de 12 millions de nouveaux cas sont diagnostiqués et 7,6 millions de personnes sont décédées du cancer, soit 13 % de la mortalité mondiale. En 2008, 700 000 personnes étaient atteintes des affres du cancer en Afrique avec un accès difficile aux traitements. L’ignorance de cette maladie par le grand peuple africain et l’insuffisance des ressources humaines augmentent le risque du cancer avec 500000 décès. Au Sénégal, selon la Ligue sénégalaise contre le cancer (LISCA), le taux de mortalité estimé entre 70% et 80% est élevé à cause du dépistage tardif et de la cherté du traitement de la maladie. En l’absence de mesure appropriée, on estime que ces chiffres pourraient atteindre 26 millions de nouveaux cas d’ici 2030. Les modalités de traitement utilisé en cancérologie sont principalement la chirurgie, l’irradiation et/ou la chimiothérapie. C’est cette dernière modalité de traitement qui a retenu notre attention.
L’étude des dérivés du platine dans le traitement de divers cancers, nous a permis de présenter une gamme de nouvelles générations de complexes mono, tétra et multinucléaires de platine. Toutefois depuis presque 30 ans, le traitement des cancers s’est considérablement amélioré avec l’utilisation de la classe des dérivés du platine.
Le premier complexe du platine synthétisé est le diamminedichloroplatine ou cisplatine en 1845 par le chimiste italien Michele PEYRONE. En 1965, Rosenberg Barnett publie le premier article sur l’activité anti-tumorale du cisplatine. Cependant, son efficacité est parfois limitée en raison de sa toxicité et de l’apparition de chimiorésistances. Pour contourner ces problèmes, la recherche de nouveaux complexes de platine s’est fortement développée.
LA CHIMIE DU PLATINE
LA PLACE DU PLATINE DANS LE TABLEAU PERIODIQUE
Le platine est un élément chimique de couleur gris-blanc, de symbole Pt et de numéro atomique 78. C’est un métal appartenant au groupe des éléments de transition (Colonne 10) et est situé dans la sixième (6e) période du tableau de Mendeleïev. Les métaux de transition sont des éléments du bloc d, qui remplissent progressivement une sous-couche électronique d en dessous d’une sous-couche s saturée, conformément à la règle de Klechkowski. Le bloc d est situé entre les groupes IIA et IIIA de la classification périodique et comporte trois lignes de 10 éléments (éléments 3d, 4d, 5d) dont la première se situe à la quatrième (4e) ligne de la classification .
ETAT NATUREL, PREPARATION ET PRODUCTION
Etat naturel
Les cristaux de platine pur sont très rares, et en général, le platine se trouve sous forme de pépites. Le platine souvent accompagné de faibles quantités d’autres métaux de son groupe, peut être trouvé dans certaines allusions et placers, en Colombie, en Ontario, en Oural (complexe de Nizhny Tagil), en Inde (complexe basique de Baula-Nuasahi) et dans certains états d’Amérique de l’ouest.
En Europe, il est extrait dans le grand nord de la Russie, dans les gisements de cuivre et nickel de la presqu’île de Taïmyr, dans le complexe métallurgique et minier de Norilsk créé par la Russie soviétique en 1935.
La variété habituelle de platine natif est le Polyxène; il se compose de 80 à 90% de platine ainsi que d’autres métaux tels que l’or, le cuivre, et le nickel. La braggite (Pt, Pd, Ni) S, la coopérite (Pt, Pd) S, la laurite et la sperrylite ou l’arséniure de platine (PtAs2) peuvent être utilisés comme minerai pour en extraire le platine. Cependant il peut être trouvé combiné avec du soufre comme dans le sulfure de platine (PtS) étant également associé aux minerais de chromites et à l’olivine. Le platine existe à l’état natif en Colombie, en Alaska, en Ethiopie, aux Philippines… inclus dans des roches magmatiques ultrabasiques ou concentré localement dans les sables et graviers alluviaux produits par la désagrégation de ces roches.
Préparation
Les traitements de la mine de platine et du minerai de Sudbury sont complexes. On fait intervenir l’amalgamation pour séparer l’or, la dissolution dans l’eau régale à chaud, laquelle ne dissout ni le ruthénium, ni le rhodium, ni l’iridium (qui sont séparés par dissolution des métaux dans le plomb, suivie de réactions variées), la formation de chloroplatinate d’ammonium (dont la calcination fournit le platine) et de complexe aminé du palladium. L’osmium et l’iridium restent mélangés sous forme d’un alliage appelé improprement osmiure d’iridium, analogue à l’iridosmine naturelle.
Production
La production du platine requiert des techniques de transformation très complexes qui n’étaient pas disponibles avant la fin du 19 siècle. De plus, la température élevée de fusion du platine rend plus difficile sa manipulation. C’est uniquement avec le développement de nouvelles techniques de raffinages que le platine a été plus utilisé pour des applications industrielles. En 2003, la production mondiale de platine s’élevait à 195,7 tonnes (tableau I). La production mondiale provient presque exclusivement de minerais très complexes où dominent le fer, le nickel et le cuivre.
L’Afrique du Sud (148,3 t) qui dispose de vastes gisements de platine dans le Merensky Reef du complexe igné du Bushveld (Bushveld complexe pour les anglosaxons), est le premier grand producteur mondial de platine, suivi de la Russie (29,6 t). En 2008, l’offre était de 198 tonnes réparties comme suit :
● 170 tonnes provenant de l’extraction minière,
● 28 tonnes issues du recyclage des catalyseurs automobiles .
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Table des matières
INTRODUCTION
I. LA PLACE DU PLATINE DANS LE TABLEAU PERIODIQUE
II. ETAT NATUREL, PREPARATION ET PRODUCTION
II.1 Etat naturel
II.2 Préparation
II.3 Production
III. PROPRIETES DU PLATINE
III.1 Propriétés atomiques et isotopes
III.2 Propriétés physiques
III.2.1 Platine pur
III.2.2 Alliages 95% Platine-5% Or
III.2.3 Alliages 3,5% Rhodium-96,5% Platine
III.2.4 Alliages 10% Rhodium- 90% Platine
III.2.5 Alliages 3% Or-10% Rhodium-87% Platine
III.3 Propriétés chimiques
IV. LES DIFFERENTES APPLICATIONS DU PLATINE
IV. 1 Industrie des pots catalytiques
IV.2 Joaillerie
IV.3 Domaines électriques et électroniques
IV.4 Industries chimiques
IV.5 Verrerie
IV.6 Investissement
IV.7 Industrie pétrolière
IV.8 Secteur médical
IV.9 Bougie d’allumage
IV.10 Piles à combustibles
CONCLUSION
