Lanthane La

Découverte

En 1839, le chimiste suédois Carl Gustaf Mosander, élève de Berzelius, étudiait la cérine, que l'on croyait alors être l'oxyde d'un seul élément. En décomposant partiellement du nitrate de cérium par la chaleur et en l'extrayant à l'acide nitrique dilué, il obtint un nouvel oxyde distinct de celui du cérium.

Mosander le nomma lanthane, car il était resté « caché » dans la cérine. Il découvrit ensuite que cet oxyde contenait lui-même une autre substance, qu'il appela didyme ; le didyme fut finalement scindé en praséodyme et néodyme.

Les terres rares étant chimiquement très semblables, leur séparation fut laborieuse, et un lanthane métallique raisonnablement pur ne fut produit qu'en 1923.

Origine du nom

Le nom vient du grec lanthanein, « rester caché », rappelant la façon dont il se dissimulait dans les minéraux de cérium. Le symbole est La, et toute la série des lanthanides porte son nom.

Principales utilisations

• Raffinage du pétrole : le lanthane stabilise les zéolithes des catalyseurs de craquage catalytique en lit fluidisé, aidant les raffineries à tirer davantage d'essence du pétrole brut. C'est l'un de ses principaux usages.
• Batteries nickel–hydrure métallique : des alliages à base de lanthane absorbent et libèrent l'hydrogène dans les électrodes négatives des batteries de voitures hybrides et des accumulateurs rechargeables.
• Verre optique : l'oxyde de lanthane donne au verre un indice de réfraction élevé et une faible dispersion, permettant des objectifs d'appareils photo et de télescopes plus minces et plus nets.
• Sources d'électrons : les cathodes en hexaborure de lanthane produisent des faisceaux d'électrons brillants dans les microscopes électroniques.
• Médecine : le carbonate de lanthane est un chélateur du phosphate qui abaisse le phosphore sanguin chez les patients atteints de maladie rénale.
• Autres : il entre dans le mischmétal, l'alliage de terres rares des pierres à briquet.

Isotopes

Le lanthane naturel se compose de lanthane 139 stable (environ 99,9 %) et d'une trace de lanthane 138 radioactif (environ 0,09 %), de demi-vie d'environ 100 milliards d'années. Le lanthane 140 (demi-vie d'environ 1,7 jour) se forme par désintégration du produit de fission baryum 140 et il est mesuré dans la recherche sur les réacteurs et la surveillance radiologique.

Dans la vie quotidienne

Le lanthane est extrait avec d'autres terres rares de minerais comme la bastnäsite et la monazite, et la Chine en est le premier producteur.

Sa toxicité est relativement faible, mais la poudre métallique peut s'enflammer à l'air et les poussières de ses composés peuvent irriter les poumons. Dans la vie courante, on le trouve dans les batteries des voitures hybrides, les objectifs photographiques et certains produits d'aquariophilie qui éliminent les phosphates. En recherche, l'hydrure de lanthane a fait parler de lui en devenant supraconducteur à des températures relativement élevées, seulement quelques dizaines de degrés sous 0 °C, mais uniquement sous des pressions énormes.