Le groupe des lanthanides est constitué par quinze éléments dans la classification périodique des éléments chimiques de Mendeleïev. Ils occupent dans ce tableau une position particulière, puisque tous sont paradoxalement réunis dans une même case, ce qui conduit à l'écriture d'une ligne supplémentaire, en dehors du tableau, tout comme pour le groupe des actinides. La famille commence par le lanthane, de numéro atomique 57, et se termine par le lutécium de numéro 71. Le tableau 1 présente quelques-unes de leurs caractéristiques physico-chimiques élémentaires. Deux autres éléments s'ajoutent à la famille : le scandium (Sc, no 21) et l'yttrium (Y, no 39), en raison des grandes analogies de leurs comportements chimiques. C'est pour cela que l'on préfère souvent utiliser le nom générique de terres rares, donné par les anciens chimistes, qui regroupe les lanthanides et ces deux éléments supplémentaires. Ce nom est historiquement associé à la difficulté que les chimistes avaient à les isoler sous une autre forme chimique que l'oxyde, très réfractaire (terre en ancienne chimie), l'épithète rare rappelant leur faible concentration dans les minerais, bien que l'abondance naturelle soit globalement plus importante que celle de l'argent ou l'or.
Dans la suite de ce texte, nous utiliserons l'expression « terre rare » plutôt que « lanthanide » et le symbole Ln pour l'ensemble de ces éléments. Si leurs propriétés chimiques sont plutôt voisines, leurs propriétés physiques sont bien différentes, ce qui explique en grande partie la spécificité de leurs applications. Ils sont utilisés aussi bien pour des applications ne demandant que des puretés chimiques relatives que dans le domaine des technologies avancées, où la pureté et la conformation physique du composé constituent une part prépondérante de la performance.
1. La découverte des terres rares
La découverte de la famille des terres rares (tabl. 2) et plus encore la séparation des différents éléments représentèrent une grande aventure sci […]
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