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

Erbium

L’erbium est un métal faisant partie de la famille des lanthanides et vient en douzième position à la suite du lanthane dans la classification périodique. Ce métal à l’éclat argenté et assez mou ne se trouve à l’état naturel qu’à l’état combiné. Il est assez rare dans la croûte terrestre (environ 0.3 ppm soit 300 mg/tonne de roche), ses principaux minerais étant la monazite, le xenotime et l’euxenite. Bien qu’il n’ait aucun rôle biologique et que sa toxicité soit faible, il peut se trouver en concentration détectable dans les os, le foie et les reins.
Les dérivés de l’erbium (sels) possèdent une délicate coloration rosée.

Erbium métallique (env. 1 cm3)
Crédits photo : Tomihahndorf, 2006, wikimedia
Chlorure d’erbium ErCl3 -
Crédits photo : Walkerma, 2005, wikimedia
Schématisation de l’obtention de l’erbium métallique pur
HCl : solution d’acide chlorhydrique.
Ln : lanthanide quelconque (de La = 57 à Lu = 71)
LnOx : oxalates des divers lanthanides L1/L2/L3….
Ln(NO3)3 : nitrates des divers lanthanides.
Mg(NO3)2 nitrate de magnésium
C.E.I : chromatographie à échange d’ions
Ca : calcium métallique
Crédits photo : Institut UTINAM

Étymologie  : L’erbium, de même que le terbium et l’ytterbium, tire son nom du village suédois d’Ytterby où Johan Gadolin isola l’oxyde d’yttrium (Y2O3) à la fin du XVIIIème siècle. Le minerai connu sous le nom d’ytterbite ou gadolinite renferme un certain nombre de lanthanides, mais trop peu de gadolinium, erbium ou terbium pour que ces derniers éléments puissent être exploités.

Origine  : L’erbium est un élément produit principalement (à 83%) par capture de neutrons rapides, comme par exemple lors de la fusion d’étoiles à neutrons, où les neutrons rapides dans les coeurs très denses des étoiles sont capturés et grossissent les noyaux des éléments du pic du fer.

Historique  : En 1843, Carl Mosander, chimiste de l’Université de Stockholm, isola à partir de l’yttrium impur (élément 39) deux nouveaux oxydes métalliques. Le premier d’entre eux était l’oxyde d’erbium, Er2O3, rose, le second l’oxyde de terbium, Tb2O3, jaune. La découverte de l’erbium a donc été très précoce parmi la mise en évidence des divers lanthanides. En 1878, Jean-Charles Galissard de Marignac, de l’Université de Genève, mis en évidence au sein de l’erbium, les traces d’un autre élément, l’ytterbium.
Les procédés relativement simples et applicables industriellement pour l’obtention des divers lanthanides remontent au début des années 1950, avec l’invention des techniques chromatographiques à échange d’ions. L’erbium métallique pur n’a été obtenu qu’en 1934.

L’erbium dans la vie courante :
L’erbium diminue la dureté tout en améliorant l’ouvrabilité du vanadium (alliages). Une combinaison d’erbium-nickel (3/1) est utilisée dans les systèmes de refroidissement cryogéniques.
La couleur rosée des dérivés de l’erbium lui confère certaines propriétés optiques : filtre photographique, lunetterie absorbant le rayonnement infrarouge (en particulier en soudure), verres colorés.
Les amplificateurs à fibre dopée à l’erbium (EDFA) sont largement utilisés dans les communications optiques.
Les lasers dentaires à Erbium (YAG) sont apparus à la fin des années 1990. Ils permettent de réaliser rapidement de nombreux traitements, aussi bien sur les tissus durs que sur les tissus mous de la cavité buccale, de façon précise et très peu abrasive.

L’erbium à l’Institut UTINAM : Il n’y a pas d’applications pour l’erbium à l’Institut UTINAM.