Europium, it symboal is Eu, en it atoomnûmer is 63. As in typysk lid fan Lanthanide hat europium meastentiids +3 valens, mar soerstof +2 valens komt ek faak foar. Der binne minder ferbiningen fan europium mei in valenssteat fan +2. Yn ferliking mei oare swiere metalen hat europium gjin wichtige biologyske effekten en is it relatyf net-giftig. De measte tapassingen fan europium brûke it fosforeszinsje-effekt fan Europium-ferbiningen. Europium is ien fan 'e minst oerfloedige eleminten yn it universum; Der binne mar sawat 5 yn it universum × 10-8% fan 'e stof is europium.
Europium bestiet yn monazyt
De ûntdekking fan Europium
It ferhaal begjint oan 'e ein fan 'e 19e iuw: yn dy tiid begûnen treflike wittenskippers systematysk de oerbleaune fakatuere yn it periodyk systeem fan Mendelejev te foljen troch it atoomemisjespektrum te analysearjen. Yn 'e hjoeddeiske sichtwize is dizze baan net dreech, en in undergraduate studint kin it foltôgje; Mar yn dy tiid hienen wittenskippers allinich ynstruminten mei lege presyzje en samples dy't lestich te suverjen wiene. Dêrom, yn 'e hiele skiednis fan' e ûntdekking fan Lanthanide, bleauwen alle "quasi" ûntdekkers falske oanspraken dwaan en mei-inoar argumintearje.
Yn 1885 ûntduts Sir William Crookes it earste, mar net hielendal dúdlike sinjaal fan elemint 63: hy observearre in spesifike reade spektrale line (609 nm) yn in samariummonster. Tusken 1892 en 1893 befêstige de ûntdekker fan gallium, samarium en dysprosium, Paul émile LeCoq de Boisbaudran, dizze bân en ûntduts in oare griene bân (535 nm).
Folgjende, yn 1896, skiede Eugène Anatole Demarçay geduldich samariumokside en befêstige de ûntdekking fan in nij seldsum ierde-elemint tusken samarium en gadolinium. Hy skiede dit elemint mei súkses yn 1901, wat it ein fan 'e ûntdekkingsreis markearre: "Ik hoopje dit nije elemint Europium te neamen, mei it symboal Eu en in atoommassa fan sawat 151."
Elektronkonfiguraasje
Elektronkonfiguraasje:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7
Hoewol europium meastal trijeweardich is, is it gefoelich foar it foarmjen fan twaweardige ferbiningen. Dit ferskynsel is oars as de foarming fan +3 valensferbiningen troch de measte lanthaniden. Twaweardich europium hat in elektroanyske konfiguraasje fan 4f7, om't de healfolle f-skil mear stabiliteit biedt, en europium (II) en barium (II) binne ferlykber. Twaweardich europium is in myld reduksjemiddel dat yn 'e loft oksidearret om in ferbining fan europium (III) te foarmjen. Under anaerobe omstannichheden, benammen ferwaarmingsomstannichheden, is twaweardich europium genôch stabyl en hat de neiging om te wurden opnommen yn kalsium en oare ierdalkalimeineralen. Dit ionenútwikselingsproses is de basis fan 'e "negative europium-anomaly", dat is, yn ferliking mei de oerfloed fan chondrit, hawwe in protte lanthanidemineralen lykas monazyt in leech europiumgehalte. Yn ferliking mei monazyt toant bastnaesyt faak minder negative europium-anomalieën, dus bastnaesyt is ek de wichtichste boarne fan europium.
Europium is in izergriis metaal mei in smeltpunt fan 822 °C, in siedpunt fan 1597 °C, en in tichtheid fan 5.2434 g/cm³; it is it minst tichte, sêftste en meast flechtige elemint ûnder de seldsume ierde-eleminten. Europium is it aktyfste metaal ûnder de seldsume ierde-eleminten: by keamertemperatuer ferliest it fuortendaliks syn metallyske glâns yn 'e loft en wurdt it fluch oksidearre ta poeier; reagearret heftich mei kâld wetter om wetterstofgas te generearjen; Europium kin reagearje mei boor, koalstof, swevel, fosfor, wetterstof, stikstof, ensfh.
Tapassing fan Europium
Europiumsulfaat stjoert reade fluoreszinsje út ûnder ultraviolet ljocht
Georges Urbain, in jonge útsûnderlike skiekundige, erfde it Spektroskopy-ynstrumint fan Demarçay en fûn dat in Yttrium(III)-oksidemonster dopearre mei europium yn 1906 tige helder read ljocht útstjoerde. Dit is it begjin fan 'e lange reis fan europium fosforeszente materialen - net allinich brûkt om read ljocht út te stjoeren, mar ek blau ljocht, om't it emisjespektrum fan Eu2+ yn dit berik falt.
In fosfor gearstald út reade Eu3+, griene Tb3+, en blauwe Eu2+ emitters, of in kombinaasje dêrfan, kin ultraviolet ljocht omsette yn sichtber ljocht. Dizze materialen spylje in wichtige rol yn ferskate ynstruminten oer de hiele wrâld: röntgenstrielfersterkjende skermen, katodestraalbuizen of plasmaskermen, lykas resinte enerzjybesparjende fluoreszintlampen en ljochtútstjittende diodes.
It fluoreszinsje-effekt fan trivalent europium kin ek sensibilisearre wurde troch organyske aromaatyske molekulen, en sokke kompleksen kinne tapast wurde yn ferskate situaasjes dy't hege gefoelichheid fereaskje, lykas anty-ferfalsking inkten en barcodes.
Sûnt de jierren '80 spilet europium in liedende rol yn tige gefoelige biofarmaseutyske analyze mei help fan de tiid-oploste kâlde fluoreszinsjemetoade. Yn de measte sikehûzen en medyske laboratoaria is sokke analyze routine wurden. Yn it ûndersyk fan 'e libbenswittenskip, ynklusyf biologyske ôfbylding, binne fluoreszinte biologyske sondes makke fan europium en oare lanthaniden oeral te finen. Gelokkich is ien kilogram europium genôch om sawat ien miljard analyzes te stypjen - nei't de Sineeske regearing koartlyn de eksport fan seldsume ierden beheinde, hoege yndustrialisearre lannen dy't yn panyk binne oer tekoarten oan opslach fan seldsume ierde-eleminten har gjin soargen te meitsjen oer ferlykbere bedrigingen foar sokke tapassingen.
Europiumokside wurdt brûkt as stimulearre emisjefosfor yn in nij medysk diagnoazesysteem foar röntgenstralen. Europiumokside kin ek brûkt wurde foar it meitsjen fan kleurde lenzen en opto-elektronyske filters, foar magnetyske bubbelopslachapparaten, en yn kontrôlematerialen, ôfskermingsmaterialen en strukturele materialen fan atoomreaktors. Omdat syn atomen mear neutronen kinne absorbearje as hokker oar elemint dan ek, wurdt it faak brûkt as materiaal foar it absorbearjen fan neutronen yn atoomreaktors.
Yn 'e rap útwreidzjende wrâld fan hjoed kin de koartlyn ûntdutsen tapassing fan europium djipgeande ynfloeden hawwe op 'e lânbou. Wittenskippers hawwe ûntdutsen dat plestik dopeare mei divalent europium en univalent koper it ultraviolette diel fan sinneljocht effisjint kinne omsette yn sichtber ljocht. Dit proses is frij grien (it binne de komplementêre kleuren fan read). It brûken fan dit type plestik om in broeikas te bouwen kin planten yn steat stelle om mear sichtber ljocht te absorberen en de gewaaksopbringsten mei sawat 10% te ferheegjen.
Europium kin ek tapast wurde op kwantumûnthâldchips, dy't ynformaasje betrouber opslaan kinne foar ferskate dagen tagelyk. Dizze kinne it mooglik meitsje om gefoelige kwantumgegevens op te slaan yn in apparaat dat liket op in hurde skiif en troch it hiele lân te ferstjoeren.
Pleatsingstiid: 27 juny 2023