Ευρώπιο, το σύμβολο είναι Eu και ο ατομικός αριθμός είναι 63. Ως τυπικό μέλος του Lanthanide, το ευρώπιο έχει συνήθως +3 σθένος, αλλά το σθένος οξυγόνου+2 είναι επίσης κοινό.Υπάρχουν λιγότερες ενώσεις του ευρωπίου με κατάσταση σθένους +2.Σε σύγκριση με άλλα βαρέα μέταλλα, το ευρώπιο δεν έχει σημαντικές βιολογικές επιδράσεις και είναι σχετικά μη τοξικό.Οι περισσότερες εφαρμογές του ευρωπίου χρησιμοποιούν το φαινόμενο φωσφορισμού των ενώσεων του ευρωπίου.Το ευρώπιο είναι ένα από τα λιγότερο άφθονα στοιχεία στο σύμπαν.Υπάρχουν μόνο περίπου 5 στο σύμπαν × το 10-8% της ουσίας είναι ευρώπιο.
Το Europium υπάρχει στον μοναζίτη
Η ανακάλυψη του Europium
Η ιστορία ξεκινά στα τέλη του 19ου αιώνα: εκείνη την εποχή, εξαιρετικοί επιστήμονες άρχισαν να συμπληρώνουν συστηματικά τις εναπομείνασες κενές θέσεις στον περιοδικό πίνακα του Mendeleev αναλύοντας το φάσμα της ατομικής εκπομπής.Κατά τη σημερινή άποψη, αυτή η δουλειά δεν είναι δύσκολη και ένας προπτυχιακός φοιτητής μπορεί να την ολοκληρώσει.Αλλά εκείνη την εποχή, οι επιστήμονες είχαν μόνο όργανα χαμηλής ακρίβειας και δείγματα που ήταν δύσκολο να καθαριστούν.Ως εκ τούτου, σε όλη την ιστορία της ανακάλυψης του Λανθανίδη, όλοι οι «οιονεί» ανακαλυπτές συνέχισαν να κάνουν ψευδείς ισχυρισμούς και να διαφωνούν μεταξύ τους.
Το 1885, ο Sir William Crookes ανακάλυψε το πρώτο αλλά όχι πολύ σαφές σήμα του στοιχείου 63: παρατήρησε μια συγκεκριμένη κόκκινη φασματική γραμμή (609 nm) σε ένα δείγμα σαμάριου.Μεταξύ 1892 και 1893, ο ανακάλυψε το γάλλιο, το σαμάριο και το δυσπρόσιο, Paul é mile LeCoq de Boisbaudran, επιβεβαίωσε αυτή τη ζώνη και ανακάλυψε μια άλλη πράσινη ζώνη (535 nm).
Στη συνέχεια, το 1896, ο Eug è ne Anatole Demar ç ay διαχώρισε υπομονετικά το οξείδιο του σαμαρίου και επιβεβαίωσε την ανακάλυψη ενός νέου στοιχείου σπάνιων γαιών που βρίσκεται μεταξύ σαμάριου και γαδολίνιου.Διαχώρισε με επιτυχία αυτό το στοιχείο το 1901, σηματοδοτώντας το τέλος του ταξιδιού ανακάλυψης: «Ελπίζω να ονομάσω αυτό το νέο στοιχείο Europium, με το σύμβολο Eu και την ατομική μάζα περίπου 151».
Διαμόρφωση ηλεκτρονίων
Διαμόρφωση ηλεκτρονίων:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7
Αν και το ευρώπιο είναι συνήθως τρισθενές, είναι επιρρεπές στο σχηματισμό δισθενών ενώσεων.Αυτό το φαινόμενο είναι διαφορετικό από το σχηματισμό ενώσεων +3 σθένους από το μεγαλύτερο μέρος του λανθανιδίου.Το δισθενές ευρώπιο έχει ηλεκτρονική διαμόρφωση 4f7, καθώς το ημιγεμάτο κέλυφος f παρέχει μεγαλύτερη σταθερότητα και το ευρώπιο (II) και το βάριο (II) είναι παρόμοια.Το δισθενές ευρώπιο είναι ένας ήπιος αναγωγικός παράγοντας που οξειδώνεται στον αέρα για να σχηματίσει μια ένωση του ευρωπίου (III).Υπό αναερόβιες συνθήκες, ιδιαίτερα συνθήκες θέρμανσης, το δισθενές ευρώπιο είναι επαρκώς σταθερό και τείνει να ενσωματώνεται στο ασβέστιο και σε άλλα ορυκτά αλκαλικών γαιών.Αυτή η διαδικασία ανταλλαγής ιόντων είναι η βάση της «αρνητικής ανωμαλίας του ευρωπίου», δηλαδή, σε σύγκριση με την αφθονία του Χονδρίτη, πολλά ορυκτά λανθανιδών όπως ο μοναζίτης έχουν χαμηλή περιεκτικότητα σε ευρώπιο.Σε σύγκριση με τον μοναζίτη, ο μπαστναισίτης συχνά εμφανίζει λιγότερες αρνητικές ανωμαλίες του ευρωπίου, επομένως ο μπαστοναζίτης είναι επίσης η κύρια πηγή ευρωπίου.
Το ευρώπιο είναι ένα γκρίζο μέταλλο με σημείο τήξης 822 ° C, σημείο βρασμού 1597 ° C και πυκνότητα 5,2434 g/cm ³· Είναι το λιγότερο πυκνό, μαλακότερο και πιο πτητικό στοιχείο μεταξύ των στοιχείων σπάνιων γαιών.Το ευρώπιο είναι το πιο ενεργό μέταλλο μεταξύ των στοιχείων σπάνιων γαιών: σε θερμοκρασία δωματίου, χάνει αμέσως τη μεταλλική του λάμψη στον αέρα και οξειδώνεται γρήγορα σε σκόνη.Αντιδράστε βίαια με κρύο νερό για να δημιουργήσετε αέριο υδρογόνο.Το ευρώπιο μπορεί να αντιδράσει με βόριο, άνθρακα, θείο, φώσφορο, υδρογόνο, άζωτο κ.λπ.
Εφαρμογή του Europium
Το θειικό ευρώπιο εκπέμπει κόκκινο φθορισμό κάτω από το υπεριώδες φως
Ο Georges Urbain, ένας νέος εξαιρετικός χημικός, κληρονόμησε το όργανο Φασματοσκοπίας του Demar ç ay και διαπίστωσε ότι ένα δείγμα οξειδίου του υττρίου (III) εμποτισμένο με ευρώπιο εξέπεμπε πολύ έντονο κόκκινο φως το 1906. Αυτή είναι η αρχή του μακρινού ταξιδιού των φωσφοριζόντων υλικών ευρωπίου – δεν χρησιμοποιείται μόνο για την εκπομπή κόκκινου φωτός, αλλά και μπλε φωτός, επειδή το φάσμα εκπομπής του Eu2+ εμπίπτει σε αυτό το εύρος.
Ένας φώσφορος που αποτελείται από κόκκινους εκπομπούς Eu3+, πράσινο Tb3+ και μπλε Eu2+, ή συνδυασμός τους, μπορεί να μετατρέψει το υπεριώδες φως σε ορατό φως.Αυτά τα υλικά παίζουν σημαντικό ρόλο σε διάφορα όργανα σε όλο τον κόσμο: οθόνες ενίσχυσης ακτίνων Χ, καθοδικούς σωλήνες ή οθόνες πλάσματος, καθώς και πρόσφατους λαμπτήρες φθορισμού εξοικονόμησης ενέργειας και δίοδοι εκπομπής φωτός.
Η επίδραση φθορισμού του τρισθενούς ευρωπίου μπορεί επίσης να ευαισθητοποιηθεί από οργανικά αρωματικά μόρια και τέτοια σύμπλοκα μπορούν να εφαρμοστούν σε διάφορες καταστάσεις που απαιτούν υψηλή ευαισθησία, όπως μελάνια και γραμμωτούς κώδικες κατά της παραχάραξης.
Από τη δεκαετία του 1980, το ευρώπιο διαδραματίζει ηγετικό ρόλο στην εξαιρετικά ευαίσθητη βιοφαρμακευτική ανάλυση χρησιμοποιώντας τη μέθοδο ψυχρού φθορισμού με χρονική ανάλυση.Στα περισσότερα νοσοκομεία και ιατρικά εργαστήρια, τέτοιες αναλύσεις έχουν γίνει ρουτίνα.Στην έρευνα της βιοεπιστήμης, συμπεριλαμβανομένης της βιολογικής απεικόνισης, οι φθορίζοντες βιολογικοί ανιχνευτές από ευρώπιο και άλλες λανθανίδες είναι πανταχού παρόντες.Ευτυχώς, ένα κιλό ευρωπίου είναι αρκετό για να υποστηρίξει περίπου ένα δισεκατομμύριο αναλύσεις – αφού η κινεζική κυβέρνηση περιόρισε πρόσφατα τις εξαγωγές σπάνιων γαιών, οι βιομηχανικές χώρες πανικοβλημένες από τις ελλείψεις αποθήκευσης σπάνιων γαιών δεν χρειάζεται να ανησυχούν για παρόμοιες απειλές σε τέτοιες εφαρμογές.
Το οξείδιο του ευρωπίου χρησιμοποιείται ως διεγερμένη εκπομπή φωσφόρου στο νέο ιατρικό σύστημα διάγνωσης ακτίνων Χ.Το οξείδιο του ευρωπίου μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή έγχρωμων φακών και οπτοηλεκτρονικών φίλτρων, για συσκευές αποθήκευσης μαγνητικών φυσαλίδων και σε υλικά ελέγχου, υλικά θωράκισης και δομικά υλικά ατομικών αντιδραστήρων.Επειδή τα άτομά του μπορούν να απορροφήσουν περισσότερα νετρόνια από οποιοδήποτε άλλο στοιχείο, χρησιμοποιείται συνήθως ως υλικό για την απορρόφηση νετρονίων σε ατομικούς αντιδραστήρες.
Στον ταχέως αναπτυσσόμενο σημερινό κόσμο, η πρόσφατα ανακαλυφθείσα εφαρμογή του ευρωπίου μπορεί να έχει βαθιές επιπτώσεις στη γεωργία.Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα πλαστικά που περιέχουν δισθενές ευρώπιο και μονοσθενές χαλκό μπορούν να μετατρέψουν αποτελεσματικά το υπεριώδες μέρος του ηλιακού φωτός σε ορατό φως.Αυτή η διαδικασία είναι αρκετά πράσινη (είναι τα συμπληρωματικά χρώματα του κόκκινου).Η χρήση αυτού του τύπου πλαστικού για την κατασκευή ενός θερμοκηπίου μπορεί να επιτρέψει στα φυτά να απορροφήσουν περισσότερο ορατό φως και να αυξήσουν τις αποδόσεις των καλλιεργειών κατά περίπου 10%.
Το Europium μπορεί επίσης να εφαρμοστεί σε κβαντικά τσιπ μνήμης, τα οποία μπορούν να αποθηκεύσουν αξιόπιστα πληροφορίες για αρκετές ημέρες κάθε φορά.Αυτά μπορούν να επιτρέψουν την αποθήκευση ευαίσθητων κβαντικών δεδομένων σε μια συσκευή παρόμοια με έναν σκληρό δίσκο και την αποστολή σε όλη τη χώρα.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-27-2023