euroopium, tähis on Eu ja aatomarv on 63. Lantaniidi tüüpilise liikmena on euroopiumil tavaliselt +3 valents, kuid levinud on ka hapnik+2 valents. Vähem on euroopiumi ühendeid, mille valentsus on +2. Võrreldes teiste raskmetallidega ei ole euroopiumil märkimisväärset bioloogilist mõju ja see on suhteliselt mittetoksiline. Enamik euroopiumi rakendusi kasutab euroopiumiühendite fosforestsentsi efekti. Euroopium on üks universumi kõige vähem esinevaid elemente; Universumis on neid ainult umbes 5 × 10–8% ainest on euroopium.
Europium on olemas monasiidis
Europiumi avastamine
Lugu algab 19. sajandi lõpust: toona hakkasid suurepärased teadlased süstemaatiliselt täitma Mendelejevi perioodilisustabelis allesjäänud vabu kohti, analüüsides aatomiemissioonispektrit. Tänapäeva vaates ei ole see töö keeruline ja bakalaureuseõppe üliõpilane saab sellega hakkama; Kuid sel ajal olid teadlastel ainult madala täpsusega instrumendid ja proovid, mida oli raske puhastada. Seetõttu esitasid kõik "kvaasi" avastajad kogu Lanthanide'i avastamise ajaloo jooksul valeväiteid ja vaidlesid omavahel.
1885. aastal avastas Sir William Crookes elemendi 63 esimese, kuid mitte väga selge signaali: ta täheldas samariumi proovis spetsiifilist punast spektrijoont (609 nm). Aastatel 1892–1893 kinnitas galliumi, samariumi ja düsproosiumi avastaja Paul é miil LeCoq de Boisbaudran seda riba ja avastas veel ühe rohelise riba (535 nm).
Järgmisena, 1896. aastal eraldas Eug è ne Anatole Demar ç kannatlikult samariumoksiidi ja kinnitas samariumi ja gadoliiniumi vahel asuva uue haruldase muldmetalli elemendi avastamist. Ta eraldas selle elemendi edukalt 1901. aastal, tähistades avastusretke lõppu: "Loodan panna sellele uuele elemendile nimeks Europium, sümboliga Eu ja aatommassiga umbes 151."
Elektronide konfiguratsioon
Elektronide konfiguratsioon:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7
Kuigi euroopium on tavaliselt kolmevalentne, võib see moodustada kahevalentseid ühendeid. See nähtus erineb +3 valentsühendite moodustumisest enamiku lantaniidide poolt. Kahevalentsel euroopiumil on elektrooniline konfiguratsioon 4f7, kuna pooltäidetud f-kest tagab suurema stabiilsuse ning euroopium (II) ja baarium (II) on sarnased. Kahevalentne euroopium on kerge redutseerija, mis oksüdeerub õhus, moodustades euroopiumi (III) ühendi. Anaeroobsetes tingimustes, eriti kuumutamistingimustes, on kahevalentne euroopium piisavalt stabiilne ja kipub sisalduma kaltsiumi ja teiste leelismuldmetallide mineraalides. See ioonivahetusprotsess on "negatiivse euroopiumi anomaalia" aluseks, st võrreldes Chondrite rohkusega on paljudel lantaniidmineraalidel, näiteks monasiidil, madal euroopiumisisaldus. Võrreldes monasiidiga on bastnaesiidil sageli vähem negatiivseid euroopiumi anomaaliaid, seega on bastnaesiit ka peamine euroopiumi allikas.
Euroopium on raudhall metall sulamistemperatuuriga 822 °C, keemistemperatuuriga 1597 °C ja tihedusega 5,2434 g/cm³； See on haruldaste muldmetallide elementide hulgas kõige vähem tihe, pehmem ja lenduvaim element. Euroopium on haruldaste muldmetallide hulgas kõige aktiivsem metall: toatemperatuuril kaotab see õhus kohe oma metallilise läike ja oksüdeerub kiiresti pulbriks; Reageerida ägedalt külma veega, tekitades vesinikgaasi; Euroopium võib reageerida boori, süsiniku, väävli, fosfori, vesiniku, lämmastiku jne.
Europiumi rakendamine
Euroopiumsulfaat kiirgab ultraviolettvalguses punast fluorestsentsi
Georges Urbain, noor silmapaistev keemik, päris Demar ç ay spektroskoopia instrumendi ja leidis, et euroopiumiga legeeritud ütrium(III) oksiidiproov kiirgas 1906. aastal väga eredat punast valgust. See on euroopiumi fosforestseeruvate materjalide pika teekonna algus – kasutatakse mitte ainult punase, vaid ka sinise valguse kiirgamiseks, kuna Eu2+ emissioonispekter jääb sellesse ulatus.
Punastest Eu3+, rohelistest Tb3+ ja sinistest Eu2+ kiirgajatest või nende kombinatsioonist koosnev luminofoor võib muuta ultraviolettvalguse nähtavaks valguseks. Need materjalid mängivad olulist rolli erinevates instrumentides üle maailma: röntgenikiirgust võimendavates ekraanides, katoodkiiretorudes või plasmaekraanides, aga ka hiljutistes energiasäästlikes luminofoorlampides ja valgusdioodides.
Kolmevalentse euroopiumi fluorestsentsefekti võivad sensibiliseerida ka orgaanilised aromaatsed molekulid ning selliseid komplekse saab rakendada erinevates olukordades, mis nõuavad suurt tundlikkust, näiteks võltsimisvastased tindid ja vöötkoodid.
Alates 1980. aastatest on euroopium mänginud juhtivat rolli ülitundlikus biofarmatseutilises analüüsis, kasutades ajalahutusega külma fluorestsentsi meetodit. Enamikus haiglates ja meditsiinilaborites on selline analüüs muutunud rutiinseks. Bioteaduse, sealhulgas bioloogilise pildistamise, uurimisel on euroopiumist ja muudest lantaniididest valmistatud fluorestseeruvad bioloogilised sondid üldlevinud. Õnneks piisab ühest kilogrammist euroopiumist ligikaudu miljardi analüüsi toetamiseks – pärast seda, kui Hiina valitsus piiras hiljuti haruldaste muldmetallide eksporti, ei pea haruldaste muldmetallide elementide ladustamise nappusest paanikas tööstusriigid muretsema sarnaste ohtude pärast sellistele rakendustele.
Euroopiumoksiidi kasutatakse stimuleeritud emissiooniga luminofoorina uues röntgendiagnostika süsteemis. Euroopiumoksiidi saab kasutada ka värviliste läätsede ja optoelektrooniliste filtrite valmistamiseks, magnetmullide salvestusseadmete jaoks ning aatomireaktorite juhtmaterjalides, varjestusmaterjalides ja konstruktsioonimaterjalides. Kuna selle aatomid suudavad absorbeerida rohkem neutroneid kui ükski teine element, kasutatakse seda tavaliselt aatomireaktorites neutronite neelamise materjalina.
Tänapäeva kiiresti arenevas maailmas võib hiljuti avastatud euroopiumi rakendus avaldada põllumajandusele sügavat mõju. Teadlased on avastanud, et kahevalentse euroopiumi ja ühevalentse vasega legeeritud plastmass võib päikesevalguse ultraviolettosa tõhusalt muuta nähtavaks valguseks. See protsess on üsna roheline (see on punase täiendavad värvid). Seda tüüpi plasti kasutamine kasvuhoone ehitamiseks võimaldab taimedel neelata rohkem nähtavat valgust ja suurendada saagikust ligikaudu 10%.
Europiumi saab rakendada ka kvantmälukiipidele, mis suudavad usaldusväärselt salvestada teavet mitu päeva korraga. Need võimaldavad tundlikke kvantandmeid salvestada kõvakettaga sarnasesse seadmesse ja tarnida üle kogu riigi.
Postitusaeg: 27. juuni 2023