Terbium
> NUMÉRO ATOMIQUE 65
> MASSE ATOMIQUE 158,93u
Famille
Lanthanides
État physique naturel
Solide
Étymologie
Le terbium partage la même étymologie que d’autres lanthanides comme l’erbium, l’yttrium et l’ytterbium : ils proviennent de l’endroit Ytterby, en Suède, où l’on a découvert le minerai dont ils sont extraits.
Découverte
Le terbium est découvert en 1789 par le chimiste finlandais Johan Gadolin, sous forme d’oxyde, dans un extrait d’ytterbite - qui sera rebaptisée plus tard, en son honneur, gadolinite. Confirmé, en 1797, par Anders Gustaf Ekeberg, chimiste suédois qui le baptise Yttria. Isolé près d’un demi-siècle plus tard par Carl Gustav Mosander qui était convaincu que l’yttria était un mélange. Les travaux de Mosander sont par la suite remis en cause et le terbium sera absent de la première version du Tableau de Mendeleïev, en 1869. La découverte du Terbium est finalement confirmée et ratifiée en 1882 par le chimiste britannique Henry Enfield Roscoe..
Propriétés et généralités
Métal gris argenté, le terbium a les mêmes propriétés physiques que la plupart des lanthanides : malléable, ductile et mou. On le trouve essentiellement dans deux types de minerais, la monazite et la bastnaésite. Cet élément est stable dans l’air par rapport aux autres terres rares mais reste très réactif : il réagit lentement avec l’eau froide et rapidement avec l’eau chaude pour former de l’hydroxyde de terbium. Le terbium entre dans la production d’appareils électroniques. Ses oxydes sont utilisés dans les lampes fluorescentes phosphorescentes vertes et les tubes TV couleur, tout comme l’europium. En biochimie, on l’utilise pour détecter les endospores, qui sont la structure non reproductive des microorganismes. Comme les autres lanthanides, le terbium est largement utilisé dans la formation de divers alliages. Pour l’anecdote, la fluorescence verte du terbium peut être utilisée comme moyen de protection contre la contrefaçon des billets de la monnaie européenne.
Quoi de neuf dans les labos ?
Les complexes à base de lanthanides sont connus pour présenter des propriétés de luminescence, ce qui leur ouvre des applications dans le domaine de l’éclairage ou encore de l’imagerie en milieu biologique. Excités par une lumière ultra-violette qu’ils absorbent, ces complexe re-émettent une lumière visible de longueur d’onde précise et dépendante du lanthanide choisi. Ces complexes sont également connus pour cristalliser de manière originale : en effet, substituer un lanthanide par un autre en cours de cristallisation ne gêne en rien la croissance du cristal qui se poursuit sans discontinuité pour former un cristal parfait de taille millimétrique. D’où l’idée qu’ont eue les chercheurs du Laboratoire de chimie de l’ENS de jouer avec ces propriétés remarquables de cristallisation pour préparer des « multi-cristaux » luminescents, pouvant présenter non plus une mais plusieurs luminescences à différentes longueurs d’onde, en fonction de la lumière ultra-violette excitatrice. Ainsi, ils ont pu envelopper un cœur de complexes de terbium dans une coquille de complexes d’europium, deux lanthanides luminescents, pour former des cristaux.