Europium, a szimbólum Eu, az atomszám pedig 63. A Lanthanide tipikus tagjaként az europium általában +3 vegyértékkel rendelkezik, de gyakori az oxigén+2 vegyérték is. Kevesebb a +2 vegyértékű európium-vegyület. Más nehézfémekhez képest az európiumnak nincs jelentős biológiai hatása, és viszonylag nem mérgező. Az europium legtöbb alkalmazása az europium-vegyületek foszforeszcens hatását alkalmazza. Az europium az egyik legkevésbé előforduló elem az univerzumban; Csak körülbelül 5 van az univerzumban × az anyag 10-8%-a európium.
Europium létezik a monacitban
Az Europium felfedezése
A történet a 19. század végén kezdődik: akkoriban kiváló tudósok kezdték el szisztematikusan betölteni a Mengyelejev-féle periódusos rendszerben megmaradt üresedéseket az atomemissziós spektrum elemzésével. Mai szemmel nézve ez a munka nem nehéz, egy egyetemista is el tudja végezni; De abban az időben a tudósok csak alacsony pontosságú műszerekkel és nehezen tisztítható mintákkal rendelkeztek. Ezért Lanthanide felfedezésének egész történetében minden „kvázi” felfedező hamis állításokat fogalmazott meg és vitatkozott egymással.
Sir William Crookes 1885-ben fedezte fel a 63-as elem első, de nem túl tiszta jelét: egy specifikus vörös spektrális vonalat (609 nm) figyelt meg egy szamáriumi mintában. 1892 és 1893 között a gallium, a szamárium és a diszprózium felfedezője, Paul é mile LeCoq de Boisbaudran megerősítette ezt a sávot, és felfedezett egy másik zöld sávot (535 nm).
Ezt követően 1896-ban Eug è ne Anatole Demar ç türelmesen szétválasztotta a szamárium-oxidot, és megerősítette egy új ritkaföldfém elem felfedezését, amely a szamárium és a gadolínium között található. 1901-ben sikeresen elválasztotta ezt az elemet, ezzel a felfedezési út végét jelezve: „Remélem, hogy ezt az új elemet Europiumnak nevezem el, az Eu szimbólummal és a körülbelül 151 atomtömeggel.”
Elektron konfiguráció
Elektron konfiguráció:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7
Bár az európium általában háromértékű, hajlamos kétértékű vegyületeket képezni. Ez a jelenség különbözik attól, hogy a legtöbb lantanid +3 vegyértékű vegyületet képez. A kétértékű európium elektronikus konfigurációja 4f7, mivel a félig töltött f héj nagyobb stabilitást biztosít, és az europium (II) és a bárium (II) hasonló. A kétértékű európium enyhe redukálószer, amely levegőn oxidálódik, és európium (III) vegyületté alakul. Anaerob körülmények között, különösen melegítési körülmények között, a kétértékű európium kellően stabil, és hajlamos beépülni a kalciumba és más alkáliföldfém-ásványokba. Ez az ioncsere folyamat az alapja a „negatív europium-anomáliának”, vagyis a kondrit bőségéhez képest sok lantanid ásvány, mint például a monacit, alacsony európium-tartalmú. A monacithoz képest a bastnaezit gyakran kevesebb negatív europium-anomáliát mutat, így a basztnaezit az európium fő forrása is.
Az europium egy vasszürke fém, amelynek olvadáspontja 822 °C, forráspontja 1597 °C, sűrűsége 5,2434 g/cm³； A ritkaföldfémek közül a legkevésbé sűrű, legpuhább és legillékonyabb elem. Az europium a legaktívabb fém a ritkaföldfémek között: szobahőmérsékleten azonnal elveszti fémes fényét a levegőben, és gyorsan porrá oxidálódik; Heves reakcióba lép hideg vízzel, és hidrogéngázt fejleszt; Az europium reakcióba léphet bórral, szénnel, kénnel, foszforral, hidrogénnel, nitrogénnel stb.
Az Europium alkalmazása
Az európium-szulfát vörös fluoreszcenciát bocsát ki ultraibolya fényben
Georges Urbain, egy fiatal, kiváló vegyész örökölte Demar ç ay spektroszkópiai műszerét, és megállapította, hogy egy európiummal adalékolt ittrium(III)-oxid minta 1906-ban nagyon élénk vörös fényt bocsátott ki. Ezzel kezdődik az európium foszforeszkáló anyagok hosszú útja – nem csak vörös, hanem kék fényt is sugároz, mert az Eu2+ emissziós spektruma ebbe esik tartományban.
A vörös Eu3+, zöld Tb3+ és kék Eu2+ sugárzókból vagy ezek kombinációjából álló foszfor az ultraibolya fényt látható fénnyé tudja alakítani. Ezek az anyagok világszerte fontos szerepet játszanak különféle műszerekben: röntgensugárzást erősítő képernyők, katódsugárcsövek vagy plazmaképernyők, valamint a legújabb energiatakarékos fénycsövek és fénykibocsátó diódák.
A háromértékű európium fluoreszcens hatását szerves aromás molekulák is érzékenyíthetik, és az ilyen komplexek különféle, nagy érzékenységet igénylő helyzetekben alkalmazhatók, például hamisítás elleni tinták és vonalkódok esetében.
Az 1980-as évek óta az európium vezető szerepet játszik az időfelbontású hidegfluoreszcencia módszerrel végzett rendkívül érzékeny biofarmakon analízisben. A legtöbb kórházban és orvosi laboratóriumban az ilyen elemzések rutinszerűvé váltak. Az élettudományi kutatásokban, beleértve a biológiai képalkotást is, az európiumból és más lantanidokból készült fluoreszcens biológiai szondák mindenütt jelen vannak. Szerencsére egy kilogramm európium hozzávetőlegesen egymilliárd elemzés alátámasztására elegendő – miután a kínai kormány nemrégiben korlátozta a ritkaföldfém-exportot, a ritkaföldfém-elemek tárolási hiánya miatt pánikba esett iparosodott országoknak nem kell aggódniuk az ilyen alkalmazások hasonló veszélyei miatt.
Az europium-oxidot stimulált emissziós foszforként használják az új röntgensugaras orvosi diagnosztikai rendszerben. Az europium-oxid felhasználható színes lencsék és optoelektronikai szűrők gyártására, mágneses buboréktároló eszközökre, valamint vezérlőanyagokban, árnyékoló anyagokban és atomreaktorok szerkezeti anyagaiban is. Mivel atomjai több neutront képesek elnyelni, mint bármely más elem, általában atomi reaktorokban használják neutronok elnyelésére.
A mai gyorsan bővülő világban az európium nemrégiben felfedezett alkalmazása mélyreható hatást gyakorolhat a mezőgazdaságra. A tudósok azt találták, hogy a kétértékű európiummal és egyértékű rézzel adalékolt műanyagok hatékonyan képesek a napfény ultraibolya részét látható fénnyé alakítani. Ez a folyamat meglehetősen zöld (ez a piros kiegészítő színei). Ha ezt a fajta műanyagot üvegházak építésére használják, a növények több látható fényt tudnak elnyelni, és hozzávetőleg 10%-kal növelik a terméshozamot.
Az Europium kvantummemóriachipekre is alkalmazható, amelyek egyszerre több napig képesek megbízhatóan tárolni az információkat. Ezek lehetővé teszik az érzékeny kvantumadatok tárolását egy merevlemezhez hasonló eszközben, és az ország egész területén történő szállítást.
Feladás időpontja: 2023. június 27