Existence ou non du tantale natif?

[Géomac]

Bonsoir,

Je ne trouve pas sur wiki mais une question me taraude l'esprit.

Peut-on trouver du tantale natif dans les roches sachant que cet élément est connu pour être l'un des plus résistant à la dégradation (si ce n'est le plus résistant) face à la chaleur et à la corrosion. 

Merci par avance

Je serai intéressé par l'intégrer dans mes éléments natifs. 

[mr42]

Bonjour @Géomac,

Oui, le tantale présente une excellente résistance à la corrosion.

Mais cette résistance est due à la stabilité de l’oxyde de tantale. Au contact de solutions aqueuses, le tantale se couvre d’une fine couche d’oxyde hydraté. C’est la résistance et l’imperméabilité de cette couche d’oxyde qui protège le tantale de la corrosion.

Un phénomène analogue se produit avec les aciers inoxydables, le titane et quelques autres. La barrière protectrice du tantale est la plus efficace.

 

La résistance du tantale à la corrosion s’explique donc par la stabilité de l’oxyde de tantale alors que le tantale métallique n’est pas du tout stable. Ce qui explique que l’on ne trouve le tantale dans la nature que sous forme d’oxydes.

 

On peut comparer avec l’or qui présente également une grande résistance à la corrosion. Contrairement aux précédents, l’or ne forme pas de couche protectrice. Il est stable à l’état élémentaire alors que les composés chimiques d'or sont rarement stables. L'or peut donc exister sans difficulté à l'état natif.

[gars de falaises]

Bonjour,

J'ai trouvé cette communication ancienne (1910) sur une découverte de tantale natif dans l'Oural mais je ne sais pas ce que cela vaut :

https://www.nature.com/articles/083398d0

[mr42]

Ça fait plus d’un siècle, l’article parle également d’un autre échantillon trouvé dans l’Altaï. Mindat cite deux autres endroits, au Groenland et toujours en Russie, du côté de Vladivostok.

Une publication plus récente (il y a 60 ans quand même) affirme que l’échantillon de l’Oural n’était pas du tantale natif mais du carbure de tantale.

Possible donc mais extrêmement rare.

 

https://pubs.geoscienceworld.org/msa/ammin/article-abstract/47/5-6/786/541936/Non-existence-of-native-tantalum

[Géomac]

Bonjour, 

Merci pour votre retour. Cela est donc le phénomène de passivation (oxyde qui protège le substrat ici le métal) à l'image du chrome pour l'inox ou de l'alumine pour l'aluminium (ce dernier réagi cependant avec HCl après une petite période "calme"). 

Je suppose que le carbure de tantale doit être un très bon réfractaire sachant que les carbures ont souvent cette propriété à l'image de la moissanite (très rare à l'état naturel). 

Au collège, un prof de maths avait dit que tous les métaux s'oxydait ; j'avais dit "sauf l'or" et il n'était pas content en rétorquant que tous les métaux s'oxyde. Il avait détaillé pour l'aluminium. C'était un ancien prof de physique-chimie. 

L'or ne s'oxyde pas (ou très difficilement donc). Il me semble que c'était le métal sur le haut de l'échelle Redox. 

Ace qu'il paraît, l'aluminium natif se trouve pourtant (de même que le plomb natif, j'en ai d'ailleurs du plomb natif provenant de Suède). 

[mr42]

Le potentiel redox est en effet une indication intéressante.

Les métaux qui présentent un potentiel positif sont aussi ceux que l’on trouve le plus facilement à l’état natif : or, argent, cuivre, platine.

Il ne dit pas tout pour autant. Il ne renseigne pas sur la possibilité de former des liaisons covalentes ou métalliques. Le cuivre et l’argent réagissent facilement avec le soufre contrairement à l’or.

Des métaux avec un potentiel légèrement négatif peuvent aussi se retrouver à l’état natif mais plus rarement comme le plomb ou le fer et là encore, ce sont des éléments très sensibles au soufre.

Si on descend encore plus bas, le zinc se trouve rarement à l’état natif et il faut des conditions très particulières, les oxydes et sulfures de zinc étant tous les deux assez stables.

Le tantale présente un potentiel redox assez proche de celui du zinc, donc là aussi difficilement natif mais pas impossible.

Quand à l’aluminium qui est vraiment très bas dans l’échelle, j’ai un gros doute. Nous en avions déjà discuté, les publications à ce sujet ne sont pas très convaincantes, une pollution des échantillons par de l’aluminium industriel est toujours envisageable.

Il ne faut pas non plus oublier que ces échelles sont habituellement déterminées dans des conditions normales de température et de pression. Dans les profondeurs de la Terre où les pressions peuvent être des milliers de fois plus fortes que la pression atmosphérique il faut s’attendre à des modifications importantes.

[Géomac]

Effectivement le potentiel redox ne dit pas tout.

Oui l'or ne réagit pas au soufre alors que dans la même colonne que l'Ag et le Cu et Au et Ag ne réagissent pas avec O alors que le cuivre si.

Liaison covalente = CO2. Liaison métallique = NaCl.

Paradoxalement pour les métaux de transitions plus on descend dans la colonne, moins les éléments sont réactifs contrairement aux alcalins. 

Je n'aurai pas cru que le tantale ait un redox proche du zinc donc assez loin d'être un métal noble (bien qu'en pratique il le soit dans la vie courante grâce à sa passivation).

Ah oui donc pas sûr pour l'aluminium, c'est vrai que cela me paraît bizarre. Déjà il n'y a pas de silicium natif bien que mon échantillon de silicium pur acheté (artificiel) résiste très bien au temps. 

Oui à une pression et température différente, la matière n'a pas les mêmes propriété. Exemple type avec le carbone (graphite, diamant, liquide...). Ainsi l'eau liquide ne peut exister sur Mars à cause du manque de pression (sauf trou où il y a plus de pression de manière éphémère). 

Sinon le fer natif se retrouve plus dans des météorites, environnement avec peu ou pas d'oxygène dans l'espace ce qui explique pourquoi mais le fer natif se retrouve aussi en Russie naturellement (hors météorite) en milieu très réducteur.

 

[Michel de Champigny]

il y a 44 minutes, Géomac a dit :

carbone (graphite, diamant, liquide...

Le carbone liquide: voilà qui est intéressant ! Il faudrait me le présenter...

 

il y a 46 minutes, Géomac a dit :

(sauf trou où il y a plus de pression de manière éphémère)

Connaissant la pression atmosphérique à la surface de Mars (perso je ne la connais pas, mais ça doit se trouver !), calcule la profondeur d'un trou dans Mars à partir de laquelle l'eau martienne pourrait être liquide !

 

il y a 49 minutes, Géomac a dit :

Sinon le fer natif se retrouve plus dans des météorites, environnement avec peu ou pas d'oxygène dans l'espace ce qui explique pourquoi mais le fer natif se retrouve aussi en Russie naturellement (hors météorite) en milieu très réducteur.

Du Proust au style Géomac: incompréhensible !

[mr42]

 

Il y a 10 heures, Géomac a dit :

Liaison métallique = NaCl.

Avec NaCl, c’est une liaison ionique et non pas métallique.

 

Il y a 10 heures, Géomac a dit :

Oui à une pression et température différente, la matière n'a pas les mêmes propriété. Exemple type avec le carbone (graphite, diamant, liquide...). Ainsi l'eau liquide ne peut exister sur Mars à cause du manque de pression (sauf trou où il y a plus de pression de manière éphémère).

 

Les conditions d’obtention des différents états sont données par le diagramme de phase. C’est à la fois une question de pression et de température et il n’est pas certain que l’on trouve simultanément les deux.

À la pression atmosphérique, le carbone passe directement du solide au gaz. Pour obtenir du carbone liquide, il faut dépasser le point triple c’est à dire 10, 8 MPa et 4600K. Sur Terre, ces conditions ne seraient réunies qu’au niveau du noyau mais alors il est plus probable que le carbone reste en solution dans le fer.

Si de l’eau pure existe dans les profondeurs de la planète Mars, il est plus probable qu’on la trouve à l’état supercritique, pas vraiment liquide, pas vraiment gaz.

 

Voir sur wikipedia :

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diagramme_de_phase_du_carbone.svg

https://fr.wikipedia.org/wiki/Diagramme_de_phase

 

[trenen23]

Il y a 10 heures, Michel de Champigny a dit :

Le carbone liquide: voilà qui est intéressant ! Il faudrait me le présenter...

 

Connaissant la pression atmosphérique à la surface de Mars (perso je ne la connais pas, mais ça doit se trouver !), calcule la profondeur d'un trou dans Mars à partir de laquelle l'eau martienne pourrait être liquide !

 

Du Proust au style Géomac: incompréhensible !

Et voilà !  la pression maximale est sur le cratère d'impact de Helas Planitia (9500 m de profondeur quand même....)

 

[phoscorite]

A cette profondeur, il fait peut-être un peu plus chaud, pourvu qu'il y ait quelques isotopes radiogéniques dans le manteau martien.

Sans compter qu'il y a peut-être une zone à hydrates qui sépare la zone à gaz de l'eau liquide.

L'avantage des diagrammes de phase, c'est que ça coute pas cher.

[jean francois06]

Et si on parlait de l'eau salée:

https://phys.org/news/2022-11-scientists-unveil-proof-salty-mars.html

 

[jean francois06]

Et pour le diagramme de phase :

https://planet-terre.ens-lyon.fr/ressource/diagramme-lineaire-log.xml

Les gens de l'ENS disent, et ils argumentent, ne plus diffuser :

[trenen23]

Il y a 17 heures, jean francois06 a dit :

Et pour le diagramme de phase :

https://planet-terre.ens-lyon.fr/ressource/diagramme-lineaire-log.xml

Les gens de l'ENS disent, et ils argumentent, ne plus diffuser :

C'est pas celui que j'ai pris ! Accessoirement, j'ai fait la même manip en reportant les données martiennes sur le diagramme préconisé par l'ENS et ça donne à peu près la même chose (en particulier les pressions compatibles avec l'eau liquide)., j'avais juste la flemme de scanner ma feuille.

 

Serge

[Géomac]

Le 13/11/2023 à 23:42, Michel de Champigny a dit :

le carbone liquide: voilà qui est intéressant ! Il faudrait me le présenter...

Il existe en théorie (et sûrement dans l'univers mais pas chez nous). 

Le 13/11/2023 à 23:42, Michel de Champigny a dit :

calcule la profondeur d'un trou dans Mars à partir de laquelle l'eau martienne pourrait être liquide !

Je l'avais fait il y a un certain temps ; c'était ric et rac mais théoriquement possible très localement. 

D'ailleurs (faudra que je le retrouve l'article) j'avais vu qu'il y avait des trous où très brièvement, l'eau peu couler au fond de ceux-ci car la pression est (tout juste) suffisante pour que l'eau puisse exister à l'état liquide. Pour les températures, elles peuvent également être parfois au dessus de 0°C jusqu'à 20°C. 

 

Le 13/11/2023 à 23:42, Michel de Champigny a dit :

Du Proust au style Géomac: incompréhensible !

Argumentum ad personam. C'est facile à comprendre que le fer natif se forme en milieu réducteur et non oxydant (dans ce dernier cas, il se formera de l'hématite ou goethite par exemple).

 

Le 14/11/2023 à 09:42, mr42 a dit :

Avec NaCl, c’est une liaison ionique et non pas métallique.

Oui en effet, erreur de ma part, j'ai failli le dire (ionique). J'ai fait cette car le sodium est un métal mais au niveau des mailles, cela ne donne pas la même chose.

Le 14/11/2023 à 12:17, phoscorite a dit :

A cette profondeur, il fait peut-être un peu plus chaud

J'y croit à l'eau liquide en profondeur (pression plus importante, argile retenant l'eau et chaleur comme tu le dis).

Le 14/11/2023 à 09:42, mr42 a dit :

Sur Terre, ces conditions ne seraient réunies qu’au niveau du noyau mais alors il est plus probable que le carbone reste en solution dans le fer.

Si de l’eau pure existe dans les profondeurs de la planète Mars, il est plus probable qu’on la trouve à l’état supercritique, pas vraiment liquide,

En effet.

Le 14/11/2023 à 10:33, trenen23 a dit :

Et voilà !  la pression maximale est sur le cratère d'impact de Helas Planitia (9500 m de profondeur quand même....)

Merci ! Oui cela met en lumière que cela est tout juste (à peine) possible d'avoir de l'eau liquide sur Mars. On remarquera que la  température de solidification de l'eau est assez peu dépendante de la pression atmosphérique contrairement au point d'ébullition de l'eau. 

 

Oui il y a effectivement de l'eau salée. Et cela aide à la maintenir liquide. @jean francois06

Exact pour le diagramme. Il n'est pas exact niveau échelle mais est facilement visible donc pratique. Sur le lien on voit aussi un diagramme semi-logarithmique adapté aux basses pressions. 

[Michel de Champigny]

Il y a 11 heures, Géomac a dit :

Le 13/11/2023 à 23:42, Michel de Champigny a dit :

Du Proust au style Géomac: incompréhensible !

Argumentum ad personam. C'est facile à comprendre que le fer natif se forme en milieu réducteur et non oxydant (dans ce dernier cas, il se formera de l'hématite ou goethite par exemple).

Tu devrais lire ça: https://fr.wikipedia.org/wiki/Fer_natif

Pour le moins ça t'éviterait de faire des amalgames entre fer tellurique, fer météoritique et d'étaler une science que tu n'as pas !

Wikipédia n'est pas forcément toujours une panacée à l'ignorance, mais dans bien des cas ça permet de clarifier beaucoup de choses.(et sans doute aussi d'éviter de créer toute une série de sujets dans ce forum au gré de tes rêves ou de tes lubies subites).

Il y a 11 heures, Géomac a dit :

On remarquera que la  température de solidification de l'eau est assez peu dépendante de la pression atmosphérique contrairement au point d'ébullition de l'eau. 

L'eau liquide étant incompressible, c'est plutôt logique, non !?

[Géomac]

Re- J'ai mis en gras ce qui explique ce que j'ai dis (qui est dans ton lien) pour étayer mes dires s'agissant du fer natif (tellurique notamment). 

 

Source Wikipédia : "Le fer tellurique est selon les terrains géologiques extrêmement à très rare : il est bien plus rare que les alliages de fer observés dans les météorites tombées sur Terre. Il peut être à l'état de traces ou de petits fragments dans les basaltes qui ont englobé des sédiments carbonés, parfois en grains irréguliers, ou en masses plates et lamellaires. Il provient de la réduction des oxydes de fer contenus dans les basaltes en contact avec les roches carbonées, potentiellement réductrices, selon le principe même des bas- et hauts-fourneaux."

 

Oui effectivement je n'ai pas été assez précis. Je parlais notamment du fer natif tellurique. Le fer natif météoritique se forme dans un milieu sans atmosphère donc pas comparable. 

 

Il y a 4 heures, Michel de Champigny a dit :

L'eau liquide étant incompressible, c'est plutôt logique, non !?

Je n'y avait pas pensé (à cela). Puis aussi le solide n'est pas plus dense que le liquide (même légèrement moins) ; ceci explique probablement cela.

[jean francois06]

Le 15/11/2023 à 09:33, trenen23 a dit :

C'est pas celui que j'ai pris ! Accessoirement, j'ai fait la même manip en reportant les données martiennes sur le diagramme préconisé par l'ENS et ça donne à peu près la même chose (en particulier les pressions compatibles avec l'eau liquide)., j'avais juste la flemme de scanner ma feuille.

 

Serge

Je ne voulais pas être supercritique. C'était juste pour l'info sur les diagrammes, la discussion sur le site planète terre est intéressante. Point de critique de ma part!

[BUT]

il y a 40 minutes, jean francois06 a dit :

Je ne voulais pas être supercritique.

 

Pour ne pas sortir du diagramme?

[jean francois06]

 

il y a 54 minutes, BUT a dit :

 

Pour ne pas sortir du diagramme?

En effet, sinon j'aurai été un peu lourd!