Cérium Ce

Découverte

En 1803, Jöns Jacob Berzelius et Wilhelm Hisinger, en Suède, analysèrent un minéral lourd de la mine de Bastnäs, aujourd'hui appelé cérite, et y trouvèrent un nouvel oxyde. La même année, le chimiste allemand Martin Heinrich Klaproth découvrit indépendamment le même oxyde.

La cérine passait alors pour l'oxyde d'un seul élément, mais à partir de 1839 Carl Gustaf Mosander en sépara le lanthane et le didyme, révélant qu'il s'agissait d'un mélange de plusieurs terres rares.

Le métal fut préparé pour la première fois en 1875 par William Hillebrand et Thomas Norton aux États-Unis, qui électrolysèrent du chlorure de cérium fondu. En 1903, le chimiste autrichien Carl Auer von Welsbach breveta le ferrocérium, un alliage de cérium et de fer qui projette des étincelles quand on le gratte et qui sert encore de pierre à briquet.

Origine du nom

L'élément doit son nom à Cérès, découverte en 1801 et aujourd'hui classée comme planète naine, elle-même nommée d'après la déesse romaine de l'agriculture. Le symbole est Ce.

Principales utilisations

• Polissage du verre : l'oxyde de cérium réagit chimiquement avec la surface du verre tout en l'abrasant, donnant un fini lisse aux lentilles, miroirs, écrans de téléphone et plaquettes de silicium.
• Pots catalytiques : l'oxyde de cérium peut stocker et libérer l'oxygène, aidant les catalyseurs trois voies à fonctionner efficacement quand les conditions varient.
• Pierres à feu : le ferrocérium produit les étincelles des briquets et des pierres à feu de camping.
• Additifs du verre : il décolore le verre et bloque le rayonnement ultraviolet.
• Luminophores : le luminophore YAG dopé au cérium convertit la lumière bleue en jaune dans les LED blanches.
• Chimie : le nitrate de cérium et d'ammonium est un oxydant courant en synthèse organique.

Isotopes

Le cérium naturel compte quatre isotopes, les cérium 136, 138, 140 et 142, le cérium 140 représentant environ 88 %. Le cérium 142 pourrait en théorie se désintégrer très lentement, mais aucune désintégration n'a été observée. Les cérium 144 (demi-vie d'environ 285 jours) et cérium 141 (environ 33 jours), radioactifs, sont des produits de fission mesurés lors de la surveillance environnementale après les accidents nucléaires.

Dans la vie quotidienne

Le cérium est extrait avec d'autres terres rares de la bastnäsite et de la monazite. Il est à peu près aussi abondant dans la croûte que le cuivre ; malgré l'appellation « terre rare », il n'a donc rien de rare.

L'étincelle d'un briquet est un minuscule copeau d'alliage de cérium qui brûle en traversant l'air. L'oxyde de cérium entrait autrefois dans les manchons à incandescence qui faisaient briller les lampes à gaz. Les composés du cérium sont assez peu toxiques, mais la poudre métallique s'enflamme facilement et doit être manipulée avec précaution.