Europ, symbol to Eu, a liczba atomowa to 63. Jako typowy członek lantanowców, europ ma zwykle wartościowość +3, ale tlen +2 jest również powszechny.Jest mniej związków europu o stanie wartościowości +2.W porównaniu z innymi metalami ciężkimi europ nie ma znaczących skutków biologicznych i jest stosunkowo nietoksyczny.Większość zastosowań europu wykorzystuje efekt fosforescencji związków europu.Europ jest jednym z najmniej występujących pierwiastków we wszechświecie;We wszechświecie jest ich tylko około 5 × 10-8% substancji to europ.
Europ występuje w monacycie
Odkrycie europu
Historia zaczyna się pod koniec XIX wieku: w tym czasie znakomici naukowcy zaczęli systematycznie uzupełniać pozostałe luki w układzie okresowym Mendelejewa, analizując widmo emisji atomowej.W dzisiejszym rozumieniu praca ta nie jest trudna i poradzi sobie z nią student studiów licencjackich;Jednak w tamtym czasie naukowcy dysponowali jedynie instrumentami o niskiej precyzji i próbkami, które były trudne do oczyszczenia.Dlatego w całej historii odkrycia Lantanowca wszyscy „quasi” odkrywcy wysuwali fałszywe twierdzenia i kłócili się między sobą.
W 1885 roku Sir William Crookes odkrył pierwszy, ale niezbyt wyraźny sygnał pierwiastka 63: zaobserwował specyficzną czerwoną linię widmową (609 nm) w próbce samaru.W latach 1892–1893 odkrywca galu, samaru i dysprozu Paul é mile LeCoq de Boisbaudran potwierdził to pasmo i odkrył inne zielone pasmo (535 nm).
Następnie w 1896 roku Eugène Anatole Demar cierpliwie oddzielił tlenek samaru i potwierdził odkrycie nowego pierwiastka ziem rzadkich znajdującego się pomiędzy samarem a gadolinem.Udało mu się oddzielić ten pierwiastek w 1901 roku, co oznaczało koniec podróży odkrywczej: „Mam nadzieję nazwać ten nowy pierwiastek Europem, symbolem Eu i masą atomową około 151”.
Konfiguracja elektronów
Konfiguracja elektronów:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7
Chociaż europ jest zwykle trójwartościowy, ma skłonność do tworzenia związków dwuwartościowych.Zjawisko to różni się od tworzenia związków wartościowości +3 przez większość lantanowców.Dwuwartościowy europ ma konfigurację elektroniczną 4f7, ponieważ częściowo wypełniona powłoka f zapewnia większą stabilność, a europ (II) i bar (II) są podobne.Europ dwuwartościowy jest łagodnym środkiem redukującym, który utlenia się na powietrzu, tworząc związek europu (III).W warunkach beztlenowych, zwłaszcza w warunkach ogrzewania, dwuwartościowy europ jest wystarczająco stabilny i ma tendencję do włączania się do wapnia i innych minerałów ziem alkalicznych.Ten proces wymiany jonowej jest podstawą „anomalii ujemnego europu”, co oznacza, że w porównaniu z obfitością chondrytu wiele minerałów lantanowców, takich jak monacyt, ma niską zawartość europu.W porównaniu z monacytem, bastnaezyt często wykazuje mniej ujemnych anomalii europu, dlatego bastnaezyt jest również głównym źródłem europu.
Europ to żelazoszary metal o temperaturze topnienia 822 ° C, temperaturze wrzenia 1597 ° C i gęstości 5,2434 g/cm 3. Jest najmniej gęstym, najbardziej miękkim i najbardziej lotnym pierwiastkiem spośród pierwiastków ziem rzadkich.Europ jest najbardziej aktywnym metalem spośród pierwiastków ziem rzadkich: w temperaturze pokojowej natychmiast traci swój metaliczny połysk w powietrzu i szybko utlenia się na proszek;Reaguj gwałtownie z zimną wodą, wytwarzając gazowy wodór;Europ może reagować z borem, węglem, siarką, fosforem, wodorem, azotem itp.
Zastosowanie europu
Siarczan europu emituje czerwoną fluorescencję w świetle ultrafioletowym
Georges Urbain, młody wybitny chemik, odziedziczył instrument spektroskopowy po Demar çay i odkrył, że w 1906 roku próbka tlenku itru(III) domieszkowanego europem emitowała bardzo jasne czerwone światło. Jest to początek długiej podróży materiałów fosforescencyjnych europu – wykorzystywane nie tylko do emitowania światła czerwonego, ale także światła niebieskiego, ponieważ widmo emisji Eu2+ mieści się w tym zakresie.
Fosfor składający się z emiterów czerwonego Eu3+, zielonego Tb3+ i niebieskiego Eu2+ lub ich kombinacji może przekształcać światło ultrafioletowe w światło widzialne.Materiały te odgrywają ważną rolę w różnych instrumentach na całym świecie: ekranach wzmacniających promieniowanie rentgenowskie, lampach katodowych czy ekranach plazmowych, a także najnowszych energooszczędnych lampach fluorescencyjnych i diodach elektroluminescencyjnych.
Efekt fluorescencji trójwartościowego europu może być również uwrażliwiony przez organiczne cząsteczki aromatyczne, a takie kompleksy można stosować w różnych sytuacjach wymagających dużej czułości, takich jak tusze zapobiegające podrabianiu i kody kreskowe.
Od lat 80. XX wieku europ odgrywa wiodącą rolę w bardzo czułych analizach biofarmaceutycznych z wykorzystaniem metody zimnej fluorescencji czasowo-rozdzielczej.W większości szpitali i laboratoriów medycznych taka analiza stała się rutyną.W badaniach z zakresu nauk przyrodniczych, w tym obrazowania biologicznego, fluorescencyjne sondy biologiczne wykonane z europu i innych lantanowców są wszechobecne.Na szczęście jeden kilogram europu wystarczy do przeprowadzenia około miliarda analiz – po niedawnym ograniczeniu przez chiński rząd eksportu metali ziem rzadkich kraje uprzemysłowione spanikowane niedoborami w magazynowaniu pierwiastków ziem rzadkich nie muszą się martwić podobnymi zagrożeniami dla takich zastosowań.
Tlenek europu jest stosowany jako luminofor o stymulowanej emisji w nowym systemie diagnostyki medycznej rentgenowskiej.Tlenek europu można również stosować do produkcji kolorowych soczewek i filtrów optoelektronicznych, do urządzeń do przechowywania pęcherzyków magnetycznych oraz w materiałach kontrolnych, materiałach osłonowych i materiałach konstrukcyjnych reaktorów atomowych.Ponieważ jego atomy mogą absorbować więcej neutronów niż jakikolwiek inny pierwiastek, jest powszechnie stosowany jako materiał do pochłaniania neutronów w reaktorach atomowych.
W dzisiejszym szybko rozwijającym się świecie niedawno odkryte zastosowanie europu może mieć ogromny wpływ na rolnictwo.Naukowcy odkryli, że tworzywa sztuczne domieszkowane dwuwartościowym europem i jednowartościową miedzią mogą skutecznie przekształcać ultrafioletową część światła słonecznego w światło widzialne.Proces ten jest dość zielony (to kolory uzupełniające czerwieni).Użycie tego rodzaju plastiku do budowy szklarni może umożliwić roślinom absorpcję większej ilości światła widzialnego i zwiększyć plony o około 10%.
Europ można również zastosować w układach pamięci kwantowej, które mogą niezawodnie przechowywać informacje przez kilka dni.Mogą one umożliwić przechowywanie wrażliwych danych kwantowych na urządzeniu podobnym do dysku twardego i wysyłanie ich na terenie całego kraju.
Czas publikacji: 27 czerwca 2023 r