l'eau régale la moins diluée est lente à agir: pourquoi

[corinne]

Bonjour! Je viens de débuter dans un emploi de rachat d'or et personne dans mon entreprise ne parvient à m'expliquer ce phénomène: l'eau régale la moins diluée est lente à agir sur l'or 14 ou 18 carats ( pas sur le 9 ct). J'entends dire " l'acide 22 ou 24 carats ne fonctionne pas bien " mais sans arguments scientifiques....Or pour ma part, j'ai constatée que l'acide 22 ou 24 ct ou "eau régale la moins diluée" fonctionne au bout de ....quelques heures. Bref, ça me chatouille la curiosité et j'espère trouver ici un chimiste qui me donnera les informations adéquates. Salutations cordiales à tous et merci pour vos réponses! corinne

[darrigan]

Tiens, j'avais plusieurs fois vu des bijoutiers ou antiquaires tester les objets : frottement d'une partie de l'objet (supposé en or) sur une pierre de touche noire, ajout d'une goutte d'eau régale (en général, plusieurs flacons).
Mais je n'ai jamais compris comment ces personnes arrivaient à en déduire si assurément la teneur en or, avec un technique aussi rudimentaire, et dont la vitesse de réaction dépend de plusieurs facteurs, comme la température ambiante...

Bref, je suis pour ma part incapable de répondre à ta question, et cela mérite en effet de s'y pencher.
Il y a tout de même une règle assez générale en cinétique chimique : plus les réactifs sont dilués et plus la cinétique de réaction sera lente. (Mais cette loi peut-être plus compliquée : la vitesse peut être proportionnelle aux concentrations, ou au carré des concentrations, ou au cube... ou avec une puissance non entière...)

Pourrais-tu préciser ce que tu entends pas "acide à 22 carats" ou "acide à 24 carats" : est-ce juste la dilution de l'eau régale qui change ? Est-ce que ces solutions sont fabriquées par les bijoutiers / antiquaires eux-mêmes ou est-ce qu'elles sont achetées ?

[corinne]

haaa! je savais bien que je tenais un petit bout de réponse rien qu'en observant! Merci Darrigan!
Oui, en effet, les flacons me sont fournis par la fonderie qui trie les métaux pour leur recyclage: or, argent, cuivre et palladium. D'autre part, il s'agit de 4 solutions(réactif pour l'or) différentes , conditionnées en ampoules que je dois verser dans des flacons pour utilisation. Je garde ces flacons dans une boite au maximum fermée ( c'est la consigne d'utilisation). Chaque ampoule porte l'indication: contient plus de 10% d'acide minérale et chacune est gravée soit: 9 k, soit 14k et ainsi de suite jusqu'à 22/24 k.
Pour ce qui est de mes observations et bien ...: dès qu'une trace d'or "pâlit" sous l'effet des acides différents , je descends en carat: C'est l'acide qui ne fait pas palir la trace qui me donne la mesure du carat. C'est pourquoi lorsque je fais une estimation je mets toujours, au minimum et au départ, une goutte des 2 acides les plus forts ( 22 et 18) sur la même trace afin que le vendeur sache reconnaitre son or. voili voilou.... j'espère sortir un peu de mes ténèbres grâce à vous et rester le plus honnête possible avec les vendeurs! C'est MA clef pour pérenniser mon boulot ! Mais je sais que ce n'est pas partout pareil et malheureusement cela nuit au recyclage de l'or... quand on sait que pour fabriquer une bague de 3 grammes il faut .....3 tonnes d'acides dans le filon montagneux.....c'est corinne

[wqsde]

Bonjour
Le même phénomène est observé lors de la réaction entre l'acide nitrique et le cuivre : quand l'acide nitrique est fumant (C > 90 %), le cuivre est attaqé très lentement. Si on ajoute un peu d'eau pour diluer l'acide, la réaction devient beaucoup plus rapide. Ceci est dû au fait que le cuivre forme une couche d'oxyde au contact de l'acide qui le protège (passivation), et rend la réaction très lente. Quand de l'eau est ajoutée, cette couche est dissoute, et la réaction accélère. Je ne sait pas si ce phénomène se produit pour l'or.

@Darrigan : Je crois que c'est de l'acide nitrique qu'ils mettent sur la trace "d'or" (sur la pierre). Si la trace disparaît, il s'agit d'un autre métal doré, sinon, c'est de l'or. Il y a d'ailleurs une expérience très intéressante : on plonge une bague plaquée-or coupée (pour exposer l'intérieur) dans de l'acide nitrique concentré. Le centre en laiton est rongé, et il reste la feuille d'or.

[ecolami]

Bonsoir,
Si je comprends bien le principe est d'estimer que la trace laissée sur la pierre de touche contient toujours sensiblement autant de métal (quel qu'il soit) et les solutions titrées contiennent exactement la quantité d'acide nitrique suffisantes pour dissoudre totalement la faible quantité de cuivre, voire de nickel ou autre métal.
Une page Wikipédia http://fr.wikipedia.org/wiki/Touchau apporte des éléments historique.

[Kevin]

Si je ne me souviens bien de mes cours de chimie inorganique :

L'eau régale produit tout un tas de radicaux chlorés et des radicaux NO* qui sont oxydants.

Mais je me souviens également que l'attaque de métaux par HNO3 était accélérée par l'eau tout simplement car l'ion nitrate est oxydant! En effet, si le milieu est très acide, l'acide nitrique reste sous forme moléculaire HNO3 et il n' a pas énormément de nitrates en solution.

[corinne]

ouillouillouille! là je vais prendre un papier et un crayon et faire un dessin parce que je me suis perdue! lolllol! mais c'est passionnant et j'ai hâte de comprendre grâce à vos mises sur la piste! un vrai travail d'explorateur pour moi qui n'ait jamais été que littéraire! "merci merci" et "encore encore" de vos commentaires!! corinne

[darrigan]

Pour ce qui est de mes observations et bien ...: dès qu'une trace d'or "pâlit" sous l'effet des acides différents , je descends en carat: C'est l'acide qui ne fait pas palir la trace qui me donne la mesure du carat. C'est pourquoi lorsque je fais une estimation je mets toujours, au minimum et au départ, une goutte des 2 acides les plus forts ( 22 et 18) sur la même trace afin que le vendeur sache reconnaitre son or.

Ce que j'aimerais comprendre, c'est ce "pâlissement" : es-tu capable de faire le test sur le l'or blanc, de l'or jaune, de l'or rouge, qui sont des alliages ?
Sur wikipedia on trouve cette figure qui représente les couleurs des alliages or-argent-cuivre.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/c ... nglish.svg
Si la trace devient pâle, cela voudrait dire que le cuivre disparaît sous l'action de l'acide, on se déplace vers la gauche sur le diagramme.
Il n'y a rien de plus précis indiqué que "acide minéral" sur les flacons ? Car si c'est de l'eau régale (mélange d'acide nitrique et chlorhydrique) alors cela attaque l'or et aussi le cuivre : un pâlissement ne devrait pas renseigner que sur la teneur en or, mais sur or+cuivre ; il devrait s'observer même sans présence d'or, rien qu'avec du cuivre...
Si c'est de l'acide nitrique, simplement, celui-ci attaque le cuivre et l'argent, pas l'or ; la couleur de la trace devrait alors tendre vers le jaune or...
Qu'en pensez-vous les autres ?

[corinne]

oui oui c'est exact: quand je parle de pâlir j'observe soit:
1) une atténuation légère de la trace sous l'effet de la goutte d'eau régale " 18k" ( si j'ai bien compris, l'eau régale est un mélange d'acide nitrique et d'acide chlorhydrique) auquel cas j'attribue à la trace le titre "18 ct".

2) une disparition quasi totale à totale de la trace sous l'effet de la même goutte, auquel cas je descends en carat dans mon estimation, jusqu'à n'en obtenir aucun si c'est autre chose que de l'or-cuivre-argent-palladium (tout "or" est en effet un alliage de plusieurs métaux, de même pour le lingot dit en or "pur" , mais qui présente au minimum en France 995000ème d'or fin).

Ce qui fait la couleur des différents "ors" c'est le pourcentage de cuivre, de palladium ou d'argent allié à l'or fin pour durcir celui-ci (qui ne serait pas portable en bijou par exemple, du fait de sa "tendresse" . Je crois que les rares bijoux fabriqués en 24 carats remontent à 5000 ans et retrouvés dans la nécropole de Varna).

Sur le cuivre, la trace disparaît instantanément et sur l'argent la trace devient bleue. Sur le platine, la trace reste identique ce qui me donne des difficultés pour savoir s'il s'agit d'or ou de platine...la seule indication que j'ai est celle de la profession des bijoutiers: " le platine est utilisé seul pour fabriquer des bijoux comprenant beaucoup de pierres" . (merci patron! si je me plante tu rouspètes!)

Par ailleurs, je souhaiterais si c'est pas trop vous demander que vous me disiez ce que veut dire en chimie " dissolution" ...Les métaux n'existent plus? Par quoi sont ils digérés???? bou diou de bou diou....S'ils existent encore sous une autre forme..... y a des fantômes cachés partout dans la nature alors!!!!

[wqsde]

Par ailleurs, je souhaiterais si c'est pas trop vous demander que vous me disiez ce que veut dire en chimie " dissolution" ...Les métaux n'existent plus? Par quoi sont ils digérés?

"Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme" Lavoisier

Le métal ne disparaît pas, il perd juste un ou plusieurs électrons, ce qui en fait un ion (positif pour les métaux). Cette charge positive est compensée par un anion, dont la nature dépend de l'acide utilisé. Par exemple, l'action de l'acide nitrique sur l'argent donnera, en plus d'autres sous-produits, un ion argent Ag+ et un ion nitrate NO3-. Ces ions sont souvent solubles dans l'eau, ce qui donne l'impression que le métal "disparaît". Par exemple, les ions cuivre II hydratés sont bleus, c'est pour cela que, quand tu attaques du cuivre avec des acides, la solution devient bleue.

Il est d'ailleurs possible de repasser de l'ion au métal par électrolyse, ou en plaçant un autre métal plus réducteur dans la solution. Ainsi, un morceau de zinc dans une solution aqueuse d'un sel de cuivre II sera dissout, tandis que le cuivre métallique précipitera.

Zn(s) + Cu2+(aq) => Cu(s) + Zn2+(aq)

[darrigan]

Merci corinne pour les explications détaillées ! Enfin je comprends mieux ce truc de bijoutier.

Une différence qui pourrait permettre de différencier le platine de l'or : le platine métallique catalyse la décomposition de l'eau oxygénée, l'or non.
Tu pourrais alors faire le test suivant avec des échantillons connus : sur un trait d'or et un trait de platine, sur la pierre de touche, déposer une goutte d'eau oxygéné concentrée. Une fine effervescence (bulles) ne devrait s'observer que sur le trait de platine, en toute logique... Pourais-tu tester cela et nous dire le résultat ?

[Claire]

Hello,
Déjà, tu es sûre que c'est de l'eau régale que tu utilises ? Je suis étonnée car pour être efficace l'eau régale doit être fraichement préparée, ça m'étonne qu'elle puisse être fournie en ampoules "toutes prêtes". Quand j'utilise de l'eau régale elle devient très rapidement jaune, puis les NOx s'échappent et elle redevient plus claire.

[darrigan]

@Claire : justement, je pense que c'est simplement de l'acide nitrique, et pas de l'eau régale, car l'eau régale attaquerait aussi bien l'or que le cuivre, et il serait difficile d'obtenir un résultat probant sur la teneur en or. Alors que l'acide nitrique n'attaque que le cuivre, et l'argent, le résultat peut donc indiquer une teneur en or. Mais ce n'est qu'une déduction que je fais... Je n'ai pas la confirmation...

[ecolami]

Bonjour,
J'ai été voir sur un forum de bijouterie et les informations ne m'ont pas permis de comprendre. J'ai appris qu'il existais des acides pour tester l'argent pur et le platine.
Ce qui me pose un problème c'est que si on imagine une trace d'alliage sur la pierre et qu'un acide dissolve les autres métaux que l'or je ne sais pas si la trace va s'effacer totalement par entrainement de la POUSSIERE d'or ou si l'or restera incrusté.
Le second problème est que logiquement un (mélange d')acide attaque le métal en fonction de sa concentration, du temps, (accessoirement de la température) et donc s'il n'y a pas de contrainte de temps on doit s'attendre a ce que l'acide finisse par tout dissoudre: dans un cas ce sera plus rapide que dans l'autre, c'est tout.

[Claire]

La méthode me semble bien empirique
Il n'y aurait pas une façon plus précise d'estimer la pureté du métal ? Genre mesure de densité ?

[darrigan]

Il est bien difficile de trouver des informations sur cette méthode empirique.

J'ai recherché dans un vieux livre, car c'est souvent là que l'on trouve des explications ! En effet, j'ai un livre de 1879 intitulé "Récréations chimiques" par A. Castillon (4e édition, Hachette et Cie, Paris) dans lequel se trouve un passage sur l'or. (Le livre est une histoire entre des personnages, sous forme de dialogue, avec des anecdotes et explications de chimie, sur la chimie inorganique et la chimie organique... un livre de vulgarisation, genre d'ancêtre de Science amusante )

— Et par quel moyen, demanda Rosine, s'assure-t-on au moyen de la pierre de touche que l'argent est bien de l'argent et que l'or est bien de l'or.
— Rien de plus facile, répondit M. de Saint-Martin. On fait sur cette pierre, qui est un silex d'un beau noir, et inattaquable par les acides, on fait, dis-je, en frottant avec l'objet qu'on suppose recéler de l'alliage, une trace de quelques millimètres, puis on imbibe ce trait d'une goutte d'eau forte. Ce réactif dissout seulement le cuivre et laisse sur la pierre ce qu'il y a d'or dans l'objet éprouvé ; c'est à la largeur du trait d'or restant que l'on juge du titre de l'alliage.
— Et si la pierre est toute de cuivre ? dit Rosine.
— Alors le trait laissé sur la pierre de touche et imbibé d'eau forte paraît rouge et s'efface aussitôt tout à fait. Si c'est une pièce d'argent, l'empreinte qu'elle laisse sur la pierre reste intacte après l'épreuve ; elle s'efface entièrement, après avoir laissé une traînée d'un blanc bleuâtre, si la pièce est fausse.

Dans cet extrait, on trouve que l'acide utilisé est l'eau forte, c'est-à-dire l'acide nitrique.
Cela vient conforter ce que j'avais déduis dans ce cas, que seul le cuivre est attaqué et que la trace change de couleur (et d'épaisseur) selon la quantité de cuivre contenu dans l'alliage. (Et comme l'a dit Claire, l'eau régale, mélange d'acides nitrique et chlorhydrique est trop instable pour pouvoir servir de test vendu en capsules prêtes à l'emploi.)

@Ecolami : je ne pense pas qu'il y ait entraînement de poussière d'or : la pierre de touche est rugueuse, le métal reste incrusté à mon avis.

[Claire]

Bravo pour cette réponse !

[ecolami]

Bonjour,
Pour l'or allié je trouve l'explication satisfaisante dans une certaine limite: en effet je reviens à la limite de temps d'attaque que j'avais évoquée. En y réflechissant, si on laisse "un certain temps" la pierre avec son acide il va se concentrer et sera alors en mesure de dissoudre ce qu'il n'avait pas pu avant.
Quant à l'argent je sais qu'il est dissous par l'acide Nitrique et j'ai lu sur un forum de bijouterie que l'acide de test employé laissait soit une trace jaune pour de l'argent à 925/1000 soit effaçait tout si le titre était inférieur ou s'il n'y avait pas d'argent.
Logiquement il faudrait pour l'argent un réactif qui le préserve et attaque tous les autres métaux.
Idem avec le platine ou l'or.
Il faudra que j'aille voir si je ne trouve pas la réponse aussi dans ma Collection Traité de Chimie de Pelouze et Fremy du 19° siècle.

[wqsde]

Bonjour
Ce qui m'étonne, c'est que la trace d'argent est dissoute par l'acide nitrique en très peu de temps. La dissolution de l'argent dans l'acide nitrique est infiniment longue si ce dernier n'est pas chauffé. J'ai d'ailleurs un livre dans lequel ils décrivent la synthèse industrielle du nitrate d'argent (par action de HNO3 sur Ag), dans de l'acide nitrique chaud. Je pourrai vous citer le passage si vous voulez.

[ecolami]

Bonsoir,
Je n'ai pas trouvé d'information dans mes livres anciens sur l'essai à la pierre de touche. (le lot de consolation est le sujet sur les Nitrosulfures que j'ai trouvé en feuilletant )

[corinne]

on avance on avance! Oui pour la mesure de densité, j'ai demandé à une société de pesage de me fabriquer l'engin parce que je n'aime pas me fourrer le doigt dans l'oeil et entraîner en borgne les gens avec moi! lollllol!pour le platine, dès que j'ai un objet je fais l'essai! merci merci! bien je vais observer attentivement tout ce que vous avez apporté comme matériel et tenter de le mettre en pratique pour éclairer un peu plus mes ténèbres! corinne

[ecolami]

Bonjour
La dissolution de l'argent dans l'acide nitrique est infiniment longue si ce dernier n'est pas chauffé. J'ai d'ailleurs un livre dans lequel ils décrivent la synthèse industrielle du nitrate d'argent (par action de HNO3 sur Ag), dans de l'acide nitrique chaud. Je pourrai vous citer le passage si vous voulez.

Bonjour,
J'ai une expérience différente: dans une boue d'argent en poudre fine l'ajout d'acide nitrique peu concentré a formé du nitrate d'argent. Noter que dans ce cas le métal était en excès par rapport à l'acide dilué. Je pense que si dans l'industrie on chauffe c'est pour aller plus vite OU terminer la réaction quand il ne reste plus que des traces d'acide.

[fromageblanco]

pour tester l'argent, on peux dissoudre du metal dans l'acide et faire preciper AgCl avec du sel ?

[wqsde]

Je pensais à une chose : il me semble que l'aqua regia ne dissout pas l'argent. Elle dissout par contre le platine, et beaucoup d'autres métaux. Cela pourrait peut être les différencier de l'argent ?

[darrigan]

La question posée par corinne n'est pas de différencier l'argent de l'or, mais le platine de l'or.