Lanthane (La)

Le chef de file discret des terres rares, caché au cœur des batteries hybrides et des objectifs photo.

Le lanthane ouvre la série des lanthanides, ces quinze métaux aux comportements chimiques presque jumeaux qu'on appelle aussi « terres rares ». Son nom vient du grec lanthanein, « être caché », car il s'est longtemps dissimulé dans un minerai de cérium. On le retrouve dans les batteries des voitures hybrides, les verres optiques haut de gamme et les catalyseurs qui raffinent le pétrole.

Numéro atomique: 57
Symbole: La
Masse atomique: 138,91 u
Famille: Lanthanides
État à 0 °C: Solide
Découverte: 1839, Carl Gustaf Mosander

Origine du nom

Du grec lanthanein, « être caché ».

À quoi il ressemble

Métal blanc argenté, assez mou pour être coupé au couteau. Il ternit rapidement à l'air en se couvrant d'une couche d'oxyde blanchâtre.

Où le trouve-t-on ?

Avec environ 39 ppm (mg/kg) dans la croûte terrestre, il est plus abondant que le plomb : les terres rares ne sont pas si « rares », elles sont surtout dispersées. On le trouve toujours mélangé aux autres lanthanides dans quelques minerais comme la monazite et la bastnäsite. Le gisement géant de Bayan Obo, en Mongolie-Intérieure (Chine), en concentre une part énorme.

Comment on le produit

Le minerai est broyé, concentré puis attaqué à l'acide ; les terres rares sont ensuite séparées les unes des autres par extraction par solvant, une opération répétée dans des centaines de bacs successifs tant leurs propriétés sont proches. Le métal pur s'obtient par électrolyse de sels fondus ou par réduction du fluorure au calcium.

À quoi sert-il ?

Électrodes des batteries nickel-hydrure métallique (NiMH) des voitures hybrides.
Verres optiques à fort indice de réfraction pour objectifs photo et télescopes.
Catalyseurs de craquage du pétrole dans les raffineries.
Cathodes en hexaborure de lanthane des microscopes électroniques.
Médicament (carbonate de lanthane) qui piège le phosphate chez les insuffisants rénaux.

Au quotidien

Batterie d'une Toyota Prius de première génération
Objectif d'appareil photo reflex
Pierre de briquet (alliage « mischmetal »)
Essence raffinée à la pompe

Rôle dans le vivant

Longtemps jugé sans rôle biologique, le lanthane s'est révélé indispensable à certaines bactéries méthanotrophes découvertes en 2014 dans une solfatare italienne : elles l'utilisent dans une enzyme qui digère le méthanol. Chez l'humain, il n'a aucune fonction connue.

Dangers

Faiblement toxique ; ses sels sont même utilisés comme médicament. Les poudres fines peuvent s'enflammer spontanément à l'air, et l'exploitation des minerais génère des déchets contenant du thorium radioactif.

Histoire

En 1839, le chimiste suédois Carl Gustaf Mosander, élève de Berzelius, remarqua qu'une partie du « cérium » pouvait être extraite séparément : il venait de découvrir un nouvel élément qui s'y cachait. Il fallut attendre 1923 pour obtenir du lanthane métallique raisonnablement pur.

Le saviez-vous ?

Une batterie de Prius de première génération contenait environ 10 à 15 kg de lanthane.
Les projecteurs de cinéma à arc électrique utilisaient des électrodes de carbone dopées aux terres rares pour produire une lumière intense proche de celle du soleil.
Son nom signifie littéralement « l'élément caché ».