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Eléments chimiques au quotidien

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Erbium (Er) et terbium (Tb)

Voilà deux métaux voisins mais peu courants, dont peu de gens connaissent l’existence, car ils sont rares, et difficiles à extraire de leurs minerais.

Morceaux d'erbium et de terbium purs. (Collage: Jurii/Wikimedia Commons, Licence CC et Hi-Res Images of Chemical Elements/Wikimedia Commons, Licence CC)

Les « terres rares »

L’erbium Er et le terbium Tb sont deux des 14 éléments appartenant à la famille des « terres rares », qu’on trouve en général mélangés dans les mêmes minerais, et qu’on a beaucoup de peine à séparer les uns des autres. Le premier de ces minerais à avoir été étudié, la gadolinite, a été trouvé près du village d’Ytterby, en Suède. Les chimistes qui ont analysé ce minerai ont été surpris qu’on puisse trouver autant d’atomes différents et inédits dans ce seul minerai. A tel point qu’ils ont eu de la peine à leur attribuer un nom original à tous. Après avoir baptisé le premier ytterbium, on a nommé les suivants en enlevant des lettres à ce mot, pour obtenir le terbium, puis l’erbium, et enfin l’yttrium.

Poudre d'oxyde d'erbium

Poudre d'oxyde d'erbium, avec sa belle couleur rose utilisée pour teinter les céramiques et les verres. (Image: Gfobt/Wikimedia Commons, domaine public)

Des inséparables

Mais comme ces éléments des terres rares possèdent presque les mêmes propriétés chimiques, on a eu beaucoup de peine à les séparer. L’erbium et le terbium sous forme d’oxyde ont été découverts et partiellement séparés en 1842 par Mosander. Mais il a fallu attendre 1905 pour qu’on réussisse à séparer leurs oxydes à l’état pur.

L’erbium a été isolé de la gadolinite sous forme d’oxyde Er2O3 par Gorges Urbain, en 1905. Là encore, il a fallu attendre 1934 pour que Klemm et Bonner parviennent à isoler le métal pur, et pour constater que c’est un métal gris et mou. L’oxyde d’erbium Er2O3 possède une belle couleur rose qu’on utilise pour teinter les céramiques et les verres, car cette couleur résiste au feu.

Quant au terbium pur, il ne fut préparé qu’en 1940, par action du chlorure de terbium TbCl3 sur le calcium métallique. C’est un métal gris et mou. L’oxyde de terbium Tb2O3 est une substance insoluble dans l’eau. On l’utilisait sous forme de pastilles dans les écrans des tubes de télévision, car ils y produisent une vive lumière verte. Comme autre application, on peut citer le borate de sodium et de terbium qui sert à réaliser des lasers émettant dans le vert à 546 nm.

Pour découvrir les propriétés et les utilisations d'autres éléments chimiques, regarde notre dossier «Eléments chimiques au quotidien».

Texte: Maurice Cosandey et Rédaction SimplyScience.ch

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