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

Holmium

L’holmium est un métal argenté, assez mou, et représente le douzième lanthanide. Il est relativement stable à l’air ambiant, où il ne s’oxyde que lentement. Il est par contre rapidement oxydé par l’eau dès 20°C et par l’air à température supérieure à 80°C. C’est un métal rare (environ 0.3 ppm soit 300 mg/tonne de roche en moyenne). Il n’a pas de rôle biologique connu et ne devient toxique qu’à des doses élevées, improbables même dans le cadre d’une manipulation dans un contexte professionnel.

Holmium métallique, env. 1,5 x 2.5 cm.- Crédit photo : Jurii. Lanthanum-138, wikimedia

L’holmium est un constituant secondaire des minerais ordinaires de lanthanides (monazite, bastnaésite, gadolinite).
L’holmium est principalement obtenu à partir de la monazite (réduite en sable). Les différents lanthanides sont isolés sous forme de sels par chromatographie à échange d’ions, de façon assez difficile en ce qui concerne notre métal. Ce dernier est obtenu par réduction de son fluorure HoF3 par le calcium sous atmosphère de gaz inerte.

Étymologie  : En 1879, un des découvreurs de l’holmium, le suédois Per Thodor Cleve de l’Université d’Uppsala nomma l’élément 67 en l’honneur de la capitale de son pays, Stockholm.

Origine  : L’holmium est un élément produit principalement (à 92%) 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  :
La découverte de l’holmium est le fruit de deux travaux de recherche totalement indépendants.
En 1787, à Ytterby, dans l’archipel de Stockholm, a été découvert l’yttrium, fruit du travail d’un minéralogiste peu connu, Carl Arrhenius (lequel n’a aucune parenté avec l’illustre Svante Arrhenius, prix Nobel de Chimie en 1903). Cependant, le minéral était alors vraiment impur. Deux autres éléments ont été ensuite séparés de l’yttrium : l’erbium et le terbium.
En 1874, le chimiste suédois Per Teodor Cleve s’est rendu compte que l’échantillon d’erbium pourrait contenir un autre élément car, selon le procédé selon lequel il était isolé, sa masse atomique était différente. En 1878, Cleve sépara l’erbium de l’holmium.
Indépendamment de Cleve, deux chimistes genevois ont également découvert l’holmium quelques mois avant lui. Marc Delafontaine et Jacques-Louis Soret avaient déterminé que l’erbium n’était pas pur au regard du spectre atomique de l’élément.
Cleve, Delafontaine et Soret sont finalement reconnus parents de la découverte de l’holmium.

Per T. Cleve (1840-1905)
photographié en 1863 par Heinrich Osti
Crédit photo : http://app.ub.uu.se/epub/bildsok/bibrecord.cfm?bibid=8429
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Per_Teodor_Cleve_1863.jpg

L’holmium dans la vie courante :
Les dérivés de l’holmium ont la propriété de se colorer vivement en présence d’une source lumineuse à fluorescence.

Oxyde d’Holmium Ho2O3. A gauche sous lumière naturelle ; à droite sous lumière à fluorescence.
Crédit photo : wiki[ät]filousoph.sent.com 2008
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Holmium(III)_oxide.jpg

Les propriétés magnétiques de l’holmium sont exceptionnelles et l’élément est utilisé pour la création des plus puissants champs magnétiques artificiels.
C’est aussi un très bon capteur de neutrons, en particulier ceux issus de la fission nucléaire, d’où son utilisation dans la régulation de des réactions.
Les lasers à holmium sont en particulier utilisés en chirurgie dentaire fine et prostatique.

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