Europium, d'Symbol ass Eu, an d'Atomzuel ass 63. Als typescht Member vum Lanthanid huet Europium normalerweis eng Valenz vun +3, awer Sauerstoff-Valenz vun +2 ass och heefeg. Et gi manner Verbindungen vun Europium mat engem Valenzzoustand vun +2. Am Verglach mat anere Schwéiermetaller huet Europium keng bedeitend biologesch Effekter an ass relativ net gëfteg. Déi meescht Uwendungen vun Europium benotzen de Phosphoreszenzeffekt vun Europiumverbindungen. Europium ass ee vun de mannst verbreeten Elementer am Universum; Et gi just ongeféier 5 am Universum × 10-8% vun der Substanz ass Europium.
Europium existéiert a Monazit
D'Entdeckung vum Europium
D'Geschicht fänkt um Enn vum 19. Joerhonnert un: zu där Zäit hunn exzellent Wëssenschaftler ugefaangen, systematesch déi verbleiwen Plazen am periodesche System vum Mendelejew ze fëllen, andeems se den atomaren Emissiounsspektrum analyséiert hunn. Hautdesdaags ass dës Aarbecht net schwéier, an e Student kann se fäerdeg bréngen; awer zu där Zäit haten d'Wëssenschaftler nëmmen Instrumenter mat gerénger Präzisioun a Proben, déi schwéier ze purifizéieren waren. Dofir hunn an der ganzer Geschicht vun der Entdeckung vum Lanthanid all "quasi" Entdecker ëmmer erëm falsch Aussoen gemaach a mateneen diskutéiert.
Am Joer 1885 huet de Sir William Crookes dat éischt, awer net ganz kloert Signal vum Element 63 entdeckt: hien huet eng spezifesch rout Spektrallinn (609 nm) an enger Samariumprouf observéiert. Tëscht 1892 an 1893 huet den Entdecker vu Gallium, Samarium an Dysprosium, de Paul émile LeCoq de Boisbaudran, dës Band bestätegt an eng aner gréng Band (535 nm) entdeckt.
Duerno, am Joer 1896, huet den Eugène Anatole Demarçay gedëlleg Samariumoxid getrennt an d'Entdeckung vun engem neie seltenen Äerdelement bestätegt, dat tëscht Samarium a Gadolinium läit. Hien huet dëst Element am Joer 1901 erfollegräich getrennt, wat d'Enn vun der Entdeckungsrees markéiert huet: "Ech hoffen, dëst neit Element Europium ze nennen, mam Symbol Eu an enger Atommass vu ronn 151."
Elektronekonfiguratioun
Elektronekonfiguratioun:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7
Obwuel Europium normalerweis dräiwäerteg ass, ass et ufälleg fir divalent Verbindungen ze bilden. Dëst Phänomen ass anescht wéi d'Bildung vu +3 Valenzverbindungen duerch déi meescht Lanthaniden. Divalent Europium huet eng elektronesch Konfiguratioun vu 4f7, well déi hallef gefëllte f-Schuel méi Stabilitéit bitt, an Europium (II) a Barium (II) sinn ähnlech. Divalent Europium ass e mëllt Reduktiounsmëttel, dat an der Loft oxidéiert fir eng Verbindung vun Europium (III) ze bilden. Ënner anaerobe Konditiounen, besonnesch Heizbedingungen, ass divalent Europium genuch stabil an tendéiert a Kalzium an aner Äerdalkalimineraler z'integréieren. Dëse Ionenaustauschprozess ass d'Basis vun der "negativer Europium-Anomalie", dat heescht, am Verglach mat der Heefegkeet vu Chondrit hunn vill Lanthanidmineraler wéi Monazit en nidderegen Europiumgehalt. Am Verglach mat Monazit weist Bastnaesit dacks manner negativ Europium-Anomalien, sou datt Bastnaesit och déi Haaptquell vun Europium ass.
Europium ass e groe Metall aus Eisen mat engem Schmelzpunkt vun 822 °C, engem Kachpunkt vun 1597 °C an enger Dicht vu 5,2434 g/cm³. Et ass dat mannst dicht, mëllst an am flüchtegsten Element ënner de seltenen Äerdelementer. Europium ass dat aktivst Metall ënner de seltenen Äerdelementer: bei Raumtemperatur verléiert et direkt säi metallesche Glanz an der Loft an oxidéiert séier zu engem Pulver; reagéiert hefteg mat kalem Waasser fir Waasserstoffgas ze generéieren; Europium kann mat Bor, Kuelestoff, Schwefel, Phosphor, Waasserstoff, Stéckstoff, etc. reagéieren.
Uwendung vun Europium
Europiumsulfat straalt rout Fluoreszenz ënner ultravioletter Liicht aus
De Georges Urbain, e jonke Chemiker, huet d'Spektroskopie-Instrument vum Demarçay geierft a festgestallt, datt eng Yttrium(III)-Oxidprouf, déi mat Europium dotiéiert war, am Joer 1906 ganz hell rout Liicht ausgestraalt huet. Dëst ass den Ufank vun der laanger Rees vun Europium-phosphoreszenten Materialien – déi net nëmme benotzt gi fir rout Liicht auszestrahlen, mä och blo Liicht, well den Emissiounsspektrum vun Eu2+ an dësem Beräich fällt.
E Phosphor, deen aus rouden Eu3+, gréngen Tb3+ a bloen Eu2+ Emitter oder enger Kombinatioun dovun zesummegesat ass, kann ultraviolett Liicht a siichtbaart Liicht ëmwandelen. Dës Materialien spillen eng wichteg Roll a verschiddenen Instrumenter weltwäit: Röntgenverstäerkungsschirmer, Kathodenstrahlröhren oder Plasmaschirmer, souwéi a rezenten energiespuerenden Leuchtstofflampen a Liichtdioden.
De Fluoreszenzeffekt vum dräiwäertegen Europium kann och duerch organesch aromatesch Moleküle sensibiliséiert ginn, an esou Komplexe kënnen a verschiddene Situatiounen ugewannt ginn, déi eng héich Sensibilitéit erfuerderen, wéi zum Beispill Anti-Fälschungstënt a Barcoden.
Zënter den 1980er Joren spillt Europium eng féierend Roll an der héichsensibler biopharmazeutescher Analyse mat Hëllef vun der zäitopgeléister Kaltfluoreszenzmethod. An de meeschte Spideeler a medizinesche Laboratoiren ass sou eng Analyse Routine ginn. An der Fuerschung vun de Liewenswëssenschaften, dorënner och an der biologescher Bildgebung, sinn fluoreszent biologesch Sonden aus Europium an anere Lanthaniden allgegegenwärteg. Glécklecherweis ass ee Kilogramm Europium genuch fir ongeféier eng Milliard Analysen z'ënnerstëtzen - nodeems d'chinesesch Regierung viru kuerzem den Export vu seltenen Äerdmetaller limitéiert huet, brauche sech d'Industriellänner, déi wéinst dem Manktem u Späicherplaze vu seltenen Äerdmetaller panikéiert sinn, keng Suergen iwwer ähnlech Bedrohungen fir sou Uwendungen ze maachen.
Europiumoxid gëtt als stimuléierten Emissiounsphosphor an neie medizinesche Röntgendiagnosesystemer benotzt. Europiumoxid kann och benotzt ginn fir faarweg Lënsen an optoelektronesch Filteren ze produzéieren, fir Magnéitblosenspäichergeräter, a Kontrollmaterialien, Abschirmungsmaterialien a Strukturmaterialien vun Atomreaktoren. Well seng Atomer méi Neutronen absorbéiere kënnen wéi all aner Element, gëtt et dacks als Material fir d'Absorptioun vu Neutronen an Atomreaktoren benotzt.
An der haiteger séier wuessender Welt kéint déi kierzlech entdeckt Uwendung vun Europium déifgräifend Auswierkungen op d'Landwirtschaft hunn. Wëssenschaftler hunn erausfonnt, datt Plastik, déi mat divalentem Europium an univalentem Koffer dotiert sinn, den ultraviolette Bestanddeel vum Sonneliicht effizient a siichtbaart Liicht ëmwandele kann. Dëse Prozess ass zimmlech gréng (et sinn déi komplementär Faarwen vu Rout). D'Benotzung vun dëser Zort Plastik fir e Gewächshaus kann et de Planzen erméiglechen, méi siichtbaart Liicht ze absorbéieren an d'Ernteerträg ëm ongeféier 10% ze erhéijen.
Europium kann och op Quantespeicherchips ugewannt ginn, déi Informatioune fir e puer Deeg zouverlässeg späichere kënnen. Dës kënnen et erméiglechen, sensibel Quantedaten an engem Apparat ähnlech wéi eng Festplack ze späicheren an duerch d'ganzt Land ze verschécken.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 27. Juni 2023