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

Europium

L’Europium est un métal d’aspect argenté et de faible dureté. C’est le plus réactif des lanthanides, famille de métaux où il occupe la septième position dans le tableau périodique. Il réagit assez vite avec l’oxygène de l’air - où il peut s’enflammer spontanément - et est également oxydé par l’eau. Le métal est rare au sein de la croute terrestre (1 mg/kg ou 1 ppm). Il n’a pas de rôle biologique connu. Le principal danger représenté par ce métal est son caractère inflammable. Ses dérivés sont de faible toxicité et représentent un risque possible pour l’environnement en cas d’accumulation. Par rapport aux autres « terres rares », il est abondant au sein des « montagnes » lunaires, riches en feldspaths mais rares dans les « mers » de notre satellite, constituées de basalte. Ce phénomène dit « d’anomalie de l’europium » est bien connu des géochimistes.

Monasite, bastnäsite et xenotime renferment des quantités très variables en europium, mais suffisantes pour être exploitées industriellement. L’oxyde d’europium (Eu2O3) peut être obtenu par une succession d’extraction par solvants et chromatographie par échange d’ions. La réaction de l’oxyde d’europium avec le lanthane en excès et sous vide poussé fournit l’europium métal.

Echantillon de nitrate d’europium Eu(NO3)3. A gauche, sous lumière naturelle visible ; à droite fluorescence sous irradiation ultraviolette
Crédit photo : Leiem, 2017

Étymologie  : C’est bien sûr l’Europe qui a donné son nom à l’europium, au tout début du XXème siècle. On peut voir dans cette appellation un appel des scientifiques européens à la concorde entre les peuples alors que montaient dangereusement les nationalismes, prélude à la Première Guerre Mondiale.

Origine  : L’europium 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).
L’europium est produit principalement (94%) par des processus de capture rapide de neutrons, donc par fusion d’étoiles à neutrons (D’après "Cosmic-Origins")

Historique  : La découverte tardive de l’europium peut être attribué aux caractéristiques physico-chimiques trop voisines des « terres rares » et à la faible abondance de ce métal. Après la découverte du cérium, le plus abondant des lanthanides, au tout début du XIXème siècle, Mosander identifia le lanthane en 1839. Les métaux isolés étaient impurs, et un métal supposé « pur » cachait en fait la présence d’autres lanthanides. Ainsi, en 1839, Mosander isola le didyme, qui s’avéra être un mélange de deux terres rares, le néodyme et le praséodyme (travaux de K. Auer, 1879). Puis Lecoq de Boisbaudran identifia le samarium… qui se révéla être lui-même impur. En 1886, Galissard de Marignac obtint le gadolinium, mais c’est en 1901 que le français Demarçay identifia clairement la présence d’un autre métal au sein de la matrice Samarium-Europium-Gadolinium (SEG). C’est à ce dernier chimiste que revient donc la paternité de la découverte de notre métal.

E.A. Demarçay (1852-1903)
Crédit photo : Fontani, M. 2015."The Lost Elements : The Periodic Table’s Shadow

L’europium dans la vie courante : L’europium est incorporé lors de l’impression des billets de la zone euro auxquels il donne une fluorescence rouge caractéristique dans le domaine de l’ultraviolet. L’absence de cette particularité est un signe de contrefaçon.
L’europium absorbe les neutrons de façon exceptionnelle : il permet de contrôler le fonctionnement des réacteurs nucléaires.
Incorporé dans le verre des lampes basse consommation, il donne à la lumière une tonalité rouge-orangée plus chaude.

L’europium à UTINAM :
Il n’y a pas d’application pour l’europium à l’Institut UTINAM.