Магичниот редок земски елемент европиум

Европиум, симболот е Eu, а атомскиот број е 63. Како типичен член на лантанидите, европиумот обично има валентност од +3, но валентноста на кислород +2 е исто така честа. Постојат помалку соединенија на европиум со валентна состојба од +2. Во споредба со другите тешки метали, европиумот нема значајни биолошки ефекти и е релативно нетоксичен. Повеќето примени на европиумот го користат ефектот на фосфоресценција на соединенијата на европиумот. Европиумот е еден од најмалку застапените елементи во универзумот; во универзумот има само околу 5 × 10-8% од супстанцијата е европиум.

еу

Европиум постои во моназит

Откривањето на Европиум

Приказната започнува кон крајот на 19 век: во тоа време, одлични научници почнале систематски да ги пополнуваат преостанатите празни места во периодниот систем на Менделеев со анализа на атомскиот емисионен спектар. Според денешниот поглед, оваа работа не е тешка и студент на додипломски студии може да ја заврши; Но, во тоа време, научниците имале само инструменти со мала прецизност и примероци што биле тешки за прочистување. Затоа, во целата историја на откривањето на лантанид, сите „квази“ откривачи постојано изнесувале лажни тврдења и се расправале едни со други.

Во 1885 година, Сер Вилијам Крукс го открил првиот, но не многу јасен сигнал за елементот 63: тој забележал специфична црвена спектрална линија (609 nm) во примерок од самариум. Помеѓу 1892 и 1893 година, откривачот на галиум, самариум и диспрозиум, Пол е Мил Лекок де Боабодран, го потврдил овој појас и открил друг зелен појас (535 nm).

Потоа, во 1896 година, Еуг è не Анатол Демар трпеливо го одвоил самариум оксидот и го потврдил откривањето на нов редок земски елемент лоциран помеѓу самариумот и гадолиниумот. Тој успешно го одвоил овој елемент во 1901 година, означувајќи го крајот на патувањето на откривањето: „Се надевам дека ќе го именувам овој нов елемент Европиум, со симбол Eu и атомска маса од околу 151.“

Електронска конфигурација

еу

Електронска конфигурација:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7

Иако европиумот е обично тривалентен, тој е склонен кон формирање двовалентни соединенија. Овој феномен е различен од формирањето на +3 валентни соединенија од повеќето лантаниди. Двовалентниот европиум има електронска конфигурација од 4f7, бидејќи полуполнетата f-обвивка обезбедува поголема стабилност, а европиумот (II) и бариумот (II) се слични. Двовалентниот европиум е благ редукционен агенс кој оксидира во воздух за да формира соединение на европиум (III). Под анаеробни услови, особено услови на загревање, двовалентниот европиум е доволно стабилен и има тенденција да се инкорпорира во калциум и други алкални земноалкални минерали. Овој процес на јонска размена е основа на „негативната аномалија на европиум“, односно, во споредба со изобилството на хондрит, многу лантанидни минерали како што е моназитот имаат ниска содржина на европиум. Во споредба со моназитот, бастнезитот често покажува помалку негативни аномалии на европиум, па затоа бастнезитот е исто така главен извор на европиум.

Европиум метал

еу метал

Европиумот е железно сив метал со точка на топење од 822 °C, точка на вриење од 1597 °C и густина од 5,2434 g/cm³; Тој е најмалку густиот, најмекиот и најиспарливиот елемент меѓу ретките земни елементи. Европиумот е најактивниот метал меѓу ретките земни елементи: на собна температура, веднаш го губи својот метален сјај во воздухот и брзо се оксидира во прав; Реагира бурно со ладна вода за да создаде водороден гас; Европиумот може да реагира со бор, јаглерод, сулфур, фосфор, водород, азот итн.

Примена на европиум

цена на металот во ЕУ

Европиум сулфатот емитира црвена флуоресценција под ултравиолетова светлина

Жорж Урбен, млад извонреден хемичар, го наследил инструментот за спектроскопија на Демар ај и открил дека примерок од итриум(III) оксид допиран со европиум испуштал многу светла црвена светлина во 1906 година. Ова е почетокот на долгото патување на фосфоресцентните материјали од европиум - кои не се користат само за емитирање црвена светлина, туку и сина светлина, бидејќи емисиониот спектар на Eu2+ спаѓа во овој опсег.

Фосфор составен од црвени Eu3+, зелени Tb3+ и сини Eu2+ емитери, или нивна комбинација, може да ја претвори ултравиолетовата светлина во видлива светлина. Овие материјали играат важна улога во различни инструменти низ целиот свет: екрани за засилување на Х-зраци, катодни цевки или плазма екрани, како и неодамнешни флуоресцентни ламби за заштеда на енергија и диоди што емитуваат светлина.

Флуоресцентниот ефект на тривалентниот европиум може да се сензибилизира и со органски ароматични молекули, а таквите комплекси можат да се применат во различни ситуации кои бараат висока чувствителност, како што се мастила против фалсификување и баркодови.

Од 1980-тите, европиумот игра водечка улога во високо чувствителните биофармацевтски анализи со користење на метод на ладна флуоресценција со временска резолуција. Во повеќето болници и медицински лаборатории, таквата анализа стана рутина. Во истражувањата на биолошките науки, вклучително и биолошкото снимање, флуоресцентните биолошки сонди направени од европиум и други лантаниди се сеприсутни. За среќа, еден килограм европиум е доволен за да поддржи приближно една милијарда анализи - откако кинеската влада неодамна го ограничи извозот на ретки земји, индустријализираните земји во паника поради недостиг на складирање на ретки земјини елементи не мора да се грижат за слични закани за ваквите апликации.

Европиум оксидот се користи како стимулирана емисиона фосфор во новиот систем за медицинска дијагностика со Х-зраци. Европиум оксидот може да се користи и за производство на обоени леќи и оптоелектронски филтри, за уреди за складирање на магнетни меурчиња и во контролни материјали, заштитни материјали и структурни материјали на атомски реактори. Бидејќи неговите атоми можат да апсорбираат повеќе неутрони од кој било друг елемент, тој најчесто се користи како материјал за апсорпција на неутрони во атомски реактори.

Во денешниот брзорастечки свет, неодамна откриената примена на европиумот може да има длабоко влијание врз земјоделството. Научниците откриле дека пластиката допирана со двовалентен европиум и едновалентен бакар може ефикасно да го претвори ултравиолетовиот дел од сончевата светлина во видлива светлина. Овој процес е доста зелен (тоа се комплементарните бои на црвената). Користењето на овој вид пластика за изградба на стаклена градина може да им овозможи на растенијата да апсорбираат повеќе видлива светлина и да ги зголемат приносите на земјоделските култури за приближно 10%.

Европиумот може да се примени и во квантни мемориски чипови, кои можат сигурно да складираат информации неколку дена. Тие можат да овозможат чувствителни квантни податоци да се складираат во уред сличен на хард диск и да се испорачуваат низ целата земја.


Време на објавување: 27 јуни 2023 година