Europiu, simbolul este Eu, iar numărul atomic este 63. Ca membru tipic al Lantanidei, europiul are de obicei +3 valență, dar oxigenul+2 este, de asemenea, obișnuit. Există mai puțini compuși ai europiului cu o stare de valență de +2. În comparație cu alte metale grele, europiul nu are efecte biologice semnificative și este relativ netoxic. Cele mai multe aplicații ale europiului folosesc efectul de fosforescență al compușilor de europiu. Europiul este unul dintre cele mai puțin abundente elemente din univers; Există doar aproximativ 5 în univers × 10-8% din substanță este europiu.
Europiul există în monazit
Descoperirea europiului
Povestea începe la sfârșitul secolului al XIX-lea: la acea vreme, excelenți oameni de știință au început să umple sistematic locurile rămase vacante în tabelul periodic al lui Mendeleev prin analiza spectrului de emisie atomică. În viziunea de astăzi, acest job nu este dificil, iar un student de licență îl poate finaliza; Dar la acel moment, oamenii de știință aveau doar instrumente cu precizie scăzută și mostre care erau greu de purificat. Prin urmare, în toată istoria descoperirii Lantanidei, toți descoperitorii „cvasi” au continuat să facă afirmații false și să se certe între ei.
În 1885, Sir William Crookes a descoperit primul, dar nu foarte clar semnal al elementului 63: a observat o linie spectrală roșie specifică (609 nm) într-o probă de samariu. Între 1892 și 1893, descoperitorul galiului, samariului și disproziului, Paul é mile LeCoq de Boisbaudran, a confirmat această bandă și a descoperit o altă bandă verde (535 nm).
Apoi, în 1896, Eug è ne Anatole Demar ç a separat cu răbdare oxidul de samariu și a confirmat descoperirea unui nou element de pământ rar situat între samariu și gadoliniu. El a separat cu succes acest element în 1901, marcând sfârșitul călătoriei de descoperire: „Sper să numesc acest nou element Europium, cu simbolul Eu și masa atomică de aproximativ 151”.
Configurația electronică
Configurația electronică:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7
Deși europiul este de obicei trivalent, este predispus să formeze compuși bivalenți. Acest fenomen este diferit de formarea de +3 compuși de valență de către majoritatea lantanidelor. Europiul divalent are o configurație electronică de 4f7, deoarece carcasa f semi-umplută oferă mai multă stabilitate, iar europiul (II) și bariul (II) sunt similare. Europiul divalent este un agent reducător ușor care se oxidează în aer pentru a forma un compus de europiu (III). În condiții anaerobe, în special în condiții de încălzire, europiul divalent este suficient de stabil și tinde să fie încorporat în calciu și alte minerale alcalino-pământoase. Acest proces de schimb de ioni stă la baza „anomaliei negative a europiului”, adică, în comparație cu abundența de condrită, multe minerale lantanide, cum ar fi monazit, au un conținut scăzut de europiu. În comparație cu monazit, bastnaesite prezintă adesea mai puține anomalii negative de europiu, astfel încât bastnaesite este, de asemenea, principala sursă de europiu.
Europiul este un metal gri de fier cu un punct de topire de 822 ° C, un punct de fierbere de 1597 ° C și o densitate de 5,2434 g/cm³； Este cel mai puțin dens, mai moale și mai volatil element dintre elementele pământurilor rare. Europiul este cel mai activ metal dintre elementele pământurilor rare: la temperatura camerei, își pierde imediat luciul metalic în aer și se oxidează rapid în pulbere; Reacționează violent cu apa rece pentru a genera hidrogen gazos; Europiul poate reacționa cu bor, carbon, sulf, fosfor, hidrogen, azot etc.
Aplicarea Europiului
Sulfatul de europiu emite fluorescență roșie în lumina ultravioletă
Georges Urbain, un tânăr chimist remarcabil, a moștenit instrumentul de spectroscopie al lui Demar ç ay și a descoperit că o probă de oxid de ytriu (III) dopată cu europiu a emis lumină roșie foarte strălucitoare în 1906. Acesta este începutul lungi călătorii a materialelor fosforescente cu europiu - nu numai că emite lumină roșie, ci și lumină albastră, deoarece spectrul de emisie al Eu2+ se încadrează în acest interval.
Un fosfor compus din emițători roșii Eu3+, verde Tb3+ și albaștri Eu2+, sau o combinație a acestora, poate converti lumina ultravioletă în lumină vizibilă. Aceste materiale joacă un rol important în diverse instrumente din întreaga lume: ecrane de intensificare a razelor X, tuburi cu raze catodice sau ecrane cu plasmă, precum și lămpi fluorescente cu economie de energie recente și diode emițătoare de lumină.
Efectul de fluorescență al europiului trivalent poate fi, de asemenea, sensibilizat de molecule aromatice organice, iar astfel de complexe pot fi aplicate în diverse situații care necesită sensibilitate ridicată, cum ar fi cernelurile și codurile de bare anti-contrafacere.
Din anii 1980, europiul a jucat un rol de lider în analiza biofarmaceutică extrem de sensibilă, folosind metoda fluorescenței la rece rezolvată în timp. În majoritatea spitalelor și laboratoarelor medicale, astfel de analize au devenit de rutină. În cercetarea științei vieții, inclusiv imagistica biologică, sondele biologice fluorescente din europiu și alte lantanide sunt omniprezente. Din fericire, un kilogram de europiu este suficient pentru a susține aproximativ un miliard de analize – după ce guvernul chinez a restricționat recent exporturile de pământuri rare, țările industrializate panicate de lipsa de stocare a elementelor de pământuri rare nu trebuie să își facă griji cu privire la amenințări similare la adresa unor astfel de aplicații.
Oxidul de europiu este utilizat ca fosfor cu emisie stimulată în noul sistem de diagnostic medical cu raze X. Oxidul de europiu poate fi, de asemenea, utilizat pentru fabricarea de lentile colorate și filtre optoelectronice, pentru dispozitivele de stocare a bulelor magnetice și în materiale de control, materiale de ecranare și materiale structurale ale reactoarelor atomice. Deoarece atomii săi pot absorbi mai mulți neutroni decât orice alt element, este folosit în mod obișnuit ca material pentru absorbția neutronilor în reactoarele atomice.
În lumea de astăzi în expansiune rapidă, aplicarea recent descoperită a europiului poate avea un impact profund asupra agriculturii. Oamenii de știință au descoperit că materialele plastice dopate cu europiu divalent și cupru univalent pot transforma eficient partea ultravioletă a luminii solare în lumină vizibilă. Acest proces este destul de verde (este culorile complementare de roșu). Utilizarea acestui tip de plastic pentru a construi o seră poate permite plantelor să absoarbă mai multă lumină vizibilă și să mărească randamentul culturilor cu aproximativ 10%.
Europium poate fi aplicat și la cipurile de memorie cuantică, care pot stoca informații în mod fiabil timp de câteva zile la un moment dat. Acestea pot permite stocarea datelor cuantice sensibile într-un dispozitiv similar cu un hard disk și expediate în toată țara.
Ora postării: 27-jun-2023