L'or (Au) est un métal précieux appartenant au groupe 11 du tableau périodique. Il est reconnu pour sa grande stabilité chimique et son excellente conductivité. L'or existe généralement à l'état pur ou sous forme d'alliages et est largement utilisé en bijouterie, monnaie, appareils électroniques et instruments médicaux. Sa couleur jaune vif et son aspect élégant en ont fait un symbole de richesse et de pouvoir à travers l'histoire.
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Quel est le point de fusion de l'or ?
Le point de fusion d'un métal est la température à laquelle il passe de l'état solide à l'état liquide sous une pression spécifique. Cette température est un indicateur important des propriétés du métal, affectant sa transformation, ses applications et ses performances. La structure cristalline du métal est perturbée au point de fusion, et les forces de liaison entre les molécules s'affaiblissent, entraînant une augmentation de la fluidité.
Le point de fusion de l'or est d'environ 1 064 °C (1 947 °F), tandis que son point d'ébullition est d'environ 2 856 °C (5 173 °F). Ces caractéristiques de température permettent à l'or de présenter une certaine flexibilité et stabilité lors des traitements et applications à haute température.
Quels sont les points de fusion des différents alliages d’or ?
Les points de fusion des différents alliages d'or varient en fonction de leur composition et de leurs proportions. Voici quelques alliages d'or courants et leurs plages de points de fusion :
Or 18 carats (environ 75% or, 25% autres métaux) : Point de fusion autour de 900-1100°C (1652-2012°F).
Or 14 carats (environ 58,3% d'or, 41,7% d'autres métaux) : Point de fusion autour de 870-1000°C (1598-1832°F).
Alliage d'or blanc (par exemple, platine 90% et or 10%) : Point de fusion autour de 1500-1700°C (2732-3092°F).
Alliage de laiton (alliage de cuivre et de zinc contenant de l'or) : Point de fusion autour de 900-940°C (1652-1724°F).
Alliage or-nickel (par exemple, or 75% et nickel 25%) : point de fusion autour de 950-1050 °C (1742-1922 °F).
Ces données de point de fusion sont approximatives et le point de fusion réel peut varier en fonction de la composition spécifique de l'alliage.
Ce tableau fournit une comparaison claire de la teneur en or et de la présence d’autres métaux dans divers carats d’or.
| Carat | Teneur en or (%) | Teneur en or (parties pour 1000) | Autres métaux (%) |
| 10K | 41.70% | 417 | 58.30% |
| 14K | 58.30% | 583 | 41.70% |
| 18K | 75.00% | 750 | 25.00% |
| 22K | 91.70% | 917 | 8.30% |
| 24K | 99.90% | 999 | 0.10% |
Dans les alliages d'or, les « autres métaux » peuvent inclure divers éléments couramment utilisés pour améliorer certaines propriétés de l'or. Parmi les métaux les plus couramment utilisés avec l'or figurent le cuivre, l'argent, le nickel, le zinc et le palladium. Ces métaux sont choisis en fonction des caractéristiques souhaitées pour l'alliage final, telles que la couleur, la résistance et l'ouvrabilité.
Quels facteurs affectent le point de fusion des métaux ?
Les facteurs influençant le point de fusion des métaux comprennent :
- Composition des éléments : La structure atomique et les propriétés chimiques des différents métaux déterminent leur point de fusion. Par exemple, le plomb a un point de fusion plus bas, tandis que le tungstène a un point de fusion très élevé.
- Structure cristalline : Le type de structure cristalline des métaux (cubique à faces centrées, cubique à corps centré, etc.) affecte leur point de fusion. Différentes structures ont un impact différent sur les forces de liaison entre les atomes.
- Force de liaison chimique : plus les forces de liaison (telles que les liaisons métalliques ou les liaisons covalentes) entre les atomes métalliques sont fortes, plus le point de fusion est généralement élevé.
- Teneur en impuretés : La présence d’impuretés dans le métal peut affecter le point de fusion. Certaines impuretés peuvent l’augmenter, tandis que d’autres peuvent l’abaisser.
- Pression : Dans des conditions de haute pression, le point de fusion des métaux peut changer, augmentant généralement à des pressions plus élevées.
Ces facteurs déterminent collectivement le point de fusion des métaux et leur comportement à différentes températures.
Pourquoi est-il important de connaître le point de fusion de l’or ?
Comprendre le point de fusion de l’or est crucial pour plusieurs raisons :
- Fusion et traitement : Le point de fusion permet de déterminer les températures de fusion et de coulée de l'or, garantissant ainsi que le métal fond et se forme efficacement pendant le traitement.
- Fabrication d'alliages : lors de la création d'alliages d'or, le point de fusion aide à sélectionner les composants et les proportions appropriés pour obtenir les propriétés physiques et chimiques souhaitées.
- Contrôle qualité : les données sur le point de fusion peuvent servir de norme pour le contrôle qualité, garantissant que les matériaux répondent aux spécifications.
- Optimisation des processus : Connaître le point de fusion permet d'optimiser les processus de traitement thermique et de soudage, améliorant ainsi les performances et la durabilité du produit fini.
- Considérations de sécurité : Connaître le point de fusion de l’or et de ses alliages peut aider à éviter les dangers lors des opérations à haute température.
Par conséquent, le point de fusion de l’or est un paramètre clé dans de nombreuses applications industrielles et scientifiques.
Quelles sont les applications de la fusion de l’or ?
Les applications de la fusion de l'or comprennent :
Fabrication de bijoux : L'or fondu est utilisé pour mouler des bijoux, des bagues, des colliers, etc., permettant la création de motifs et de formes complexes.
Production d'alliages d'or : lors de la préparation d'alliages d'or, l'or fondu est mélangé à d'autres métaux (tels que le cuivre, l'argent et le nickel) pour obtenir la couleur et les propriétés souhaitées.
Composants électroniques : Dans l'industrie électronique, l'or fondu est utilisé pour fabriquer des connecteurs conducteurs et des points de contact en raison de l'excellente conductivité et de la résistance à la corrosion de l'or.
Dispositifs médicaux : In dentistry and medical equipment, melted gold is used to create high-quality alloys, ensuring durability and biocompatibility.
Investissement et collection : L'or fondu est utilisé pour produire des pièces de monnaie, des lingots d'or et d'autres produits d'investissement, généralement avec des poids et des puretés standardisés.
Production artistique : les artistes utilisent de l'or fondu pour créer des sculptures et des installations artistiques, exploitant les propriétés esthétiques et uniques de l'or.
Réparation et refonte : Lors de la restauration d'antiquités ou d'objets historiques, l'or fondu peut être utilisé pour réparer et refondre les pièces endommagées.
Ces applications mettent en évidence l’importance de la fusion de l’or dans divers contextes industriels, artistiques et quotidiens.
Comment faire fondre l'or ?
- Mesures de sécurité : Portez un équipement de protection approprié, tel que des gants et des lunettes de protection, pour garantir la sécurité lors de la manipulation de matériaux à haute température.
- Préparez l’équipement : utilisez un four à haute température (comme un arc électrique ou de l’alumine) et un creuset résistant à la chaleur pour résister aux températures élevées.
- Mesurer le poids de l'or : Déterminez le poids de l'or à fondre, en vous assurant que le creuset est suffisamment grand pour accueillir l'or et tous les gaz produits pendant la fusion.
- Chauffage : Placer l’or dans le creuset et le chauffer au four. La température du four doit atteindre environ 1 064 °C (1 947 °F), soit le point de fusion de l’or.
- Observez le processus de fusion : pendant le chauffage, surveillez l’état de l’or pour vous assurer qu’il fond complètement et forme un liquide uniforme.
- Coulée : Une fois l'or complètement fondu, il peut être versé dans des moules pré-préparés et laissé refroidir et se solidifier.
Comparaison des points de fusion de l'or et d'autres métaux
Voici une comparaison des points de fusion de l’or et de certains autres métaux courants :
- Or (Au) : environ 1 064 °C (1 947 °F)
- Argent (Ag) : environ 961,8 °C (1 763 °F)
- Cuivre (Cu) : environ 1 085 °C (1 985 °F)
- Plomb (Pb) : environ 327,5 °C (621,5 °F)
- Aluminium (Al) : environ 660,3 °C (1 220,5 °F)
- Tungstène (W) : environ 3 422 °C (6 192 °F)
- Nickel (Ni) : environ 1455 °C (2651 °F)
Cette comparaison montre que le point de fusion de l'or se situe à un niveau intermédiaire, inférieur à celui du tungstène, mais supérieur à celui du plomb et de l'aluminium. Cette caractéristique confère à l'or certains avantages et une grande flexibilité dans son traitement et ses applications.
Quel est le rôle de l’or en tant que composant d’alliage ?
L'or joue plusieurs rôles importants en tant que composant d'alliage, notamment :
Amélioration des propriétés mécaniques : l’or peut améliorer la résistance et la ténacité des alliages, augmentant ainsi la résistance à l’usure et à la corrosion.
Ajustement de la couleur : La proportion d'or dans différents alliages peut affecter leur couleur, ce qui le rend adapté à divers bijoux et objets décoratifs.
Augmentation de la conductivité électrique : l'excellente conductivité de l'or le rend crucial dans les alliages électroniques, améliorant les performances des composants électroniques.
Amélioration de la biocompatibilité : les alliages d'or sont hautement biocompatibles dans les dispositifs médicaux, ce qui les rend adaptés aux applications dentaires et implantaires.
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