Les Galápagos des éléments
Publié le 21 décembre 2018. Par La rédaction de Books.
2019 a été proclamée par l’ONU Année internationale du Tableau périodique des éléments chimiques. Ce tableau, mis au point par le chimiste russe Dimitri Mendeleïev, comporte 118 éléments. Lors de sa construction en 1869, il n’en comptait que 68. Certains éléments inscrits dans le tableau originel provenaient d’ailleurs simplement de déductions faites le savant russe. Et d’autres cases étaient présentées vides. C’est le cas dans la catégorie des lanthanides. Mendeleïev trouvait ces terres rares trop contrariantes pour se prêter à des prédictions, rappelle le journaliste scientifique Sam Kean dans Guerres et paix chez les atomes. Il essaya ensuite de remplir certains de ces blancs, mais se trompa en partie parce que ces éléments nouveaux étaient en fait des combinaisons d’éléments connus. L’ironie, précise Kean, est qu’une grande partie des éléments manquants a été découverte à quelques centaines de kilomètres seulement du bureau pétersbourgeois de Mendeleïev.
Sept des quinze lanthanides ont été identifiés dans une carrière du village d’Ytterby, sur une île de l’archipel de Stockholm. Plus d’éléments sont liés à Ytterby qu’à tout autre lieu ou personne. Ce sont les Galápagos des éléments, s’amuse Kean. Une combinaison d’événements géologiques et climatologiques explique que ces terres rares affleurent à cet endroit du globe. L’exploitation d’une carrière à l’écart du village d’Ytterby afin d’extraire le minerai nécessaire à la fabrication de porcelaine a amené les hommes à s’intéresser à ces roches aux drôles de couleurs dès 1780. La Scandinavie est alors en pleine époque des Lumières et ces échantillons au lieu de finir avec les déchets sont envoyés au géochimiste finlandais Johan Gadolin. Gadolin ne disposait pas des moyens techniques pour séparer ces métaux (aujourd’hui encore, le procédé reste complexe), mais il finit par réussir à isoler un élément pur et à prouver que d’autres sont présents dans cet agrégat. Sept éléments différents ont finalement été identifiés. Quatre portent des noms directement inspirés d’Ytterby : ytterbium, yttrium, terbium, et erbium. Pour les autres, les chimistes choisirent holmium, d’après Stockholm, thulium d’après Thulé (dénomination mythique de l’île la plus au nord du monde connu) et gadolinium, d’après Gadolin.
À lire aussi dans Books : Dans l’intimité d’un mathématicien, mars 2016.
