Nos tutelles

CNRS

Nom tutelle 1

Nos partenaires

Nom tutelle 2 Nom tutelle 3

Rechercher





Accueil > Science pour tous > 2019 - Année internationale du tableau périodique des éléments > Tous les éléments présentés

Cérium

Second lanthanide de la classification périodique le Cérium est le plus abondant de cette famille de métaux. Il représente environ 0.065 % de la croute terrestre (65 ppm) ; il est ainsi aussi abondant que le cuivre, le zinc ou le plomb.
C’est un métal gris et mou (on peut le couper au couteau) qui ternit rapidement à l’air par oxydation. Il s’enflamme spontanément vers 70°C.
Il est abondant dans ses minerais, monazite et bastnäsite, accompagné des autres « terres rares ». Il n’a aucun rôle biologique connu et possède une toxicité faible. Le rejet de ses dérivés dans l’environnement est néanmoins indésirable.
Le métal peut être obtenu à très haut degré de pureté à partir de la monazite. Calcinée à l’air - et donc oxydée - la monazite fournit un mélange d’oxydes des différentes « terres rares » présentes. Par dissolution de ce mélange dans un acide, seul l’oxyde de cérium CeO2 est insoluble, ce qui permet la récupération facile du cérium métallique par réduction de cet oxyde sous atmosphère d’argon.

Échantillon de monazite, Madagascar. Musée de minéralogie de Bonn.

Etymologie  :
En 1803, le chimiste suédois Berzelius a donné le nom de « cérium » au premier lanthanide découvert, deux années après le repérage de la première planète naine (ou astéroïde) Cérès, orbitant à proximité de Mars. Une façon élégante de souligner l’importance pour la science et l’humanité de ces deux révélations réunies sous une même parenté : la déesse romaine des moissons.

Origine : Le cérium est un élément produit par capture de neutrons dans les noyaux d’éléments du pic du fer. Les neutrons peuvent provenir de la réaction nucléaire qui transforme le néon en magnésium, ou celui qui transforme le carbone 13 en oxygène 16. Ces processus de capture de neutrons peuvent être rapides, comme par exemple lors de la fusion d’étoiles à neutrons, où les neutrons rapides sont capturés et grossissent les noyaux des éléments du pic du fer. La réaction nucléaire peut aussi être une capture lente de neutrons, par exemple dans les étoiles de masse intermédiaire en fin de vie (branche asymptotique des géantes).
Le cérium est produit à environ 23% par des processus de capture rapide, et 77% par des processus lents. (ref : http://www.cosmic-origins.org/PAGES/ptable4.html)

Historique  :
Le cérium a été mis en évidence sous forme d’oxyde CeO2 en 1803, indépendamment, par l’allemand Klaproth et les suédois Berzelius et Hisinger. Ces derniers opéraient près du petit village de Bastnäs, lequel a donné son nom au minerai bastnäsite. Néanmoins, il a fallu attendre 1830 et le développement de l’électrochimie pour que Mosander isole le cérium sous forme métallique pure. En 1875, Hillebrand et Norton ont obtenu le métal de façon plus simple par électrolyse du chlorure de cérium fondu.

Les composés du cérium (III) sont incolores, ceux de cérium(IV) jaunes à rouge-orangé

Le cérium dans la vie courante  :
Le cérium représente 50 % du mischmetal, alliage de lanthanides utilisé dans la pierre à briquet. En effet, par friction ou choc, le cérium est capable de produire les étincelles qui vont initier la combustion du gaz. L’oxyde de cérium est présent dans les parois intérieures des fours autonettoyants et empêche l’accumulation des résidus de cuisson.
Le cérium est un élément essentiel dans les écrans plats (téléviseurs). Le sulfure de cérium constitue un pigment rouge atoxique stable thermiquement, et a remplacé de ce fait-notamment en peinture- le sulfure de cadmium reconnu cancérogène.

Le cérium à l’Institut UTINAM
 :
De par sa faible toxicité et son cout relativement faible, le cérium peut être un candidat pour le remplacement des protections anticorrosion nocives pour le manipulateur, l’usager ou l’environnement. De l’acier préalablement recouvert d’une couche de magnésium a été mis en contact avec une solution de sels de cérium. Il s’avère que la protection anticorrosion apportée par le cérium est efficace, malgré une détérioration de la surface métallique au cours du temps.