Lanthane

Lanthane

Le mot « Lanthane » vient du grec lanthaneis, qui signifie « se cacher ». En effet, le lanthane a été découvert en 1839 par Mosander, en purifiant du nitrate de cérium impur. L’impureté n’était pas un métal connu, mais un élément nouveau, le lanthane. Pourtant le lanthane n’est pas si rare que cela, car on le trouve en proportions allant jusqu’à 35 % dans le minerai que forme les sables de monazite.

Le métal pur n’a été obtenu qu’en 1923, par électrolyse du chlorure LaCl3. C’est un métal très malléable, très réactif, qui s’oxyde facilement à l’air. Il est même attaqué par l’eau chaude, qui le transforme en hydroxyde de lanthane La(OH)3 avec dégagement de gaz Hydrogène H2. L’hydroxyde de lanthane est une base forte qui déplace l’ammoniaque des sels d’ammonium.

Le lanthane forme un alliage avec le nickel LaNi5 qui a la propriété d’absorber une grande quantité de gaz Hydrogène sous pression.

Le lanthane, incorporé dans le verre, le rend très légèrement perméable aux ions H+. C’est grâce à cette propriété qu’on a pu fabriquer des membranes sélectives à ces ions H+, et en équiper les électrodes de verre servant à la mesure du pH des solutions aqueuses.

L’oxyde de lanthane La2O3 est une poudre blanche qui a la propriété de devenir très lumineuse lorsqu’il est chauffé dans une flamme. On utilise cette propriété pour en faire des manchons d’éclairage de camping.

Le lanthane est le premier élément d’une série de 14 éléments dits lanthanides qui ont des numéros atomiques compris entre 57 et 71. Ces 14 éléments occupent la rangée supérieure du bandeau horizontal situé en bas du tableau périodique. Tous les lanthanides sont pratiquement identiques, chimiquement parlant, et on les trouve tous mélangés dans les mêmes minerais. Dans certains cas, il a fallu des années pour s’apercevoir que ce qu’on croyait être l’un de ces éléments était en réalité un mélange de deux éléments.

La production quotidienne de la mine n’est pas du lanthane pur, mais un alliage connu sous le nom allemand de mischmetall. Il contient du lanthane, du cérium (Z=58) et de petites quantités de praséodyme (Z=59) et de néodyme (Z=60).  Les pierres à briquet sont faites de mischmetall.

La séparation des lanthanides à partir d’un mélange de leurs sels en solution se fait grâce à une technique développée en 1942-1943 aux USA, lors de la mise au point de la bombe atomique. En effet, la fission de l’Uranium conduit préférentiellement à des éléments de Z compris entre 54 et 70, donc très souvent à des lanthanides. Leur séparation se fait en introduisant leur solution dans un tube de verre vertical rempli de grains d’une résine spéciale. Les différents constituants de la solution sont plus ou moins bien retenus par la résine et mettent un temps très variable pour la traverser. Ce temps peut varier de moins d’une heure à plus de 50 heures selon le lanthanide considéré.

 

 

Modifié le: mardi 12 avril 2016, 14:39