Europij, simbol je Eu, a atomski broj je 63. Kao tipičan član lantanida, europij obično ima +3 valenciju, ali je također česta valencija kisika +2. Postoji manje spojeva europija s valentnim stanjem +2. U usporedbi s drugim teškim metalima, europij nema značajnih bioloških učinaka i relativno je netoksičan. Većina primjena europija koristi učinak fosforescencije spojeva europija. Europij je jedan od najmanje rasprostranjenih elemenata u svemiru; Postoji samo oko 5 u svemiru × 10-8% tvari je europij.
Europij postoji u monazitu
Otkriće europija
Priča počinje krajem 19. stoljeća: tada su vrsni znanstvenici počeli sustavno popunjavati preostala prazna mjesta u Mendeljejevljevom periodnom sustavu analizirajući atomski emisijski spektar. U današnjem pogledu taj posao nije težak i može ga završiti student dodiplomskog studija; Ali u to su vrijeme znanstvenici imali samo instrumente niske preciznosti i uzorke koje je bilo teško pročistiti. Stoga su u cijeloj povijesti otkrića Lantanida svi “kvazi” pronalazači iznosili lažne tvrdnje i međusobno se svađali.
Godine 1885. Sir William Crookes otkrio je prvi, ali ne baš jasan signal elementa 63: opazio je specifičnu crvenu spektralnu liniju (609 nm) u uzorku samarija. Između 1892. i 1893., pronalazač galija, samarija i disprozija, Paul é mile LeCoq de Boisbaudran, potvrdio je ovaj pojas i otkrio još jedan zeleni pojas (535 nm).
Zatim je 1896. Eugène Anatole Demar ç strpljivo odvojio samarijev oksid i potvrdio otkriće novog elementa rijetke zemlje koji se nalazi između samarija i gadolinija. Uspješno je razdvojio ovaj element 1901., označavajući kraj otkrića: "Nadam se da ću ovaj novi element nazvati Europij, sa simbolom Eu i atomskom masom od oko 151."
Konfiguracija elektrona
Konfiguracija elektrona:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7
Iako je europij obično trovalentan, sklon je stvaranju dvovalentnih spojeva. Ovaj se fenomen razlikuje od stvaranja +3 valentnih spojeva kod većine lantanida. Dvovalentni europij ima elektronsku konfiguraciju 4f7, budući da poluispunjena f ljuska pruža veću stabilnost, a europij (II) i barij (II) su slični. Dvovalentni europij je blagi redukcijski agens koji oksidira na zraku i tvori spoj europija (III). Pod anaerobnim uvjetima, posebice uvjetima zagrijavanja, dvovalentni europij je dovoljno stabilan i ima tendenciju da se ugradi u kalcij i druge zemnoalkalijske minerale. Ovaj proces ionske izmjene temelj je "negativne anomalije europija", to jest, u usporedbi s obiljem hondrita, mnogi lantanoidni minerali poput monacita imaju nizak sadržaj europija. U usporedbi s monazitom, bastnaezit često pokazuje manje negativnih anomalija europija, tako da je bastnaezit također glavni izvor europija.
Europij je željezno sivi metal s talištem od 822 °C, vrelištem od 1597 °C i gustoćom od 5,2434 g/cm³； Najmanje je gustoće, najmekši i najisparljiviji element među elementima rijetkih zemalja. Europij je najaktivniji metal među elementima rijetkih zemalja: na sobnoj temperaturi odmah gubi svoj metalni sjaj na zraku i brzo se oksidira u prah; Burno reagirati s hladnom vodom da bi se stvorio plin vodik; Europij može reagirati s borom, ugljikom, sumporom, fosforom, vodikom, dušikom itd.
Primjena europija
Europijev sulfat emitira crvenu fluorescenciju pod ultraljubičastim svjetlom
Georges Urbain, mladi izvanredni kemičar, naslijedio je instrument za spektroskopiju tvrtke Demar ç ay i otkrio da uzorak itrijevog(III) oksida dopiranog europijem emitira vrlo jarko crveno svjetlo 1906. Ovo je početak dugog putovanja fosforescentnih materijala europija – ne koristi se samo za emitiranje crvene svjetlosti, već i plave svjetlosti, jer spektar emisije Eu2+ spada u ovo domet.
Fosfor koji se sastoji od crvenih Eu3+, zelenih Tb3+ i plavih Eu2+ emitera, ili njihove kombinacije, može pretvoriti ultraljubičasto svjetlo u vidljivo svjetlo. Ovi materijali igraju važnu ulogu u raznim instrumentima diljem svijeta: ekranima za pojačavanje X-zraka, katodnim cijevima ili plazma ekranima, kao i novijim štednim fluorescentnim svjetiljkama i diodama koje emitiraju svjetlost.
Učinak fluorescencije trovalentnog europija također se može senzibilizirati organskim aromatskim molekulama, a takvi se kompleksi mogu primijeniti u različitim situacijama koje zahtijevaju visoku osjetljivost, kao što su tinte protiv krivotvorenja i bar kodovi.
Od 1980-ih, europij igra vodeću ulogu u visoko osjetljivoj biofarmaceutskoj analizi koristeći metodu vremenski razlučne hladne fluorescencije. U većini bolnica i medicinskih laboratorija takva je analiza postala rutina. U istraživanju znanosti o životu, uključujući biološka snimanja, fluorescentne biološke sonde izrađene od europija i drugih lantanida su sveprisutne. Srećom, jedan kilogram europija dovoljan je za približno jednu milijardu analiza – nakon što je kineska vlada nedavno ograničila izvoz rijetkih zemalja, industrijalizirane zemlje u panici zbog nestašice skladišta za elemente rijetkih zemalja ne moraju brinuti o sličnim prijetnjama takvim aplikacijama.
Europijev oksid koristi se kao fosfor stimulirane emisije u novom rendgenskom medicinskom dijagnostičkom sustavu. Europijev oksid također se može koristiti za proizvodnju obojenih leća i optoelektroničkih filtara, za uređaje za pohranu magnetskih mjehurića i u kontrolnim materijalima, materijalima za zaštitu i strukturnim materijalima atomskih reaktora. Budući da njegovi atomi mogu apsorbirati više neutrona nego bilo koji drugi element, obično se koristi kao materijal za apsorpciju neutrona u atomskim reaktorima.
U današnjem svijetu koji se brzo širi, nedavno otkrivena primjena europija mogla bi imati dubok utjecaj na poljoprivredu. Znanstvenici su otkrili da plastika dopirana dvovalentnim europijem i jednovalentnim bakrom može učinkovito pretvoriti ultraljubičasti dio sunčeve svjetlosti u vidljivu svjetlost. Ovaj proces je prilično zelen (to su komplementarne boje crvene). Korištenje ove vrste plastike za izgradnju staklenika može omogućiti biljkama da apsorbiraju više vidljive svjetlosti i povećati prinose usjeva za približno 10%.
Europij se također može primijeniti na kvantne memorijske čipove, koji mogu pouzdano pohranjivati informacije nekoliko dana u komadu. Oni mogu omogućiti pohranjivanje osjetljivih kvantnih podataka u uređaj sličan tvrdom disku i slanje diljem zemlje.
Vrijeme objave: 27. lipnja 2023