Магічны рэдказямельны элемент еўрапій

Еўропій, сімвал - Eu, а атамны нумар - 63. Як тыповы член лантанідаў, еўрапій звычайна мае валентнасць +3, але валентнасць кіслароду +2 таксама часта сустракаецца. Ёсць менш злучэнняў еўрапію з валентнасцю +2. У параўнанні з іншымі цяжкімі металамі еўрапій не аказвае значнага біялагічнага ўздзеяння і адносна не таксічны. Большасць ужыванняў еўрапію выкарыстоўвае эфект фасфарасцэнцыі злучэнняў еўрапію. Еўропій - адзін з найменш распаўсюджаных элементаў у Сусвеце; У Сусвеце іх усяго каля 5 × 10-8% рэчыва - еўрапій.

ЕС

Еўропій існуе ў манацыце

Адкрыццё Еўропію

Гісторыя пачынаецца ў канцы 19-га стагоддзя: у той час выдатныя навукоўцы пачалі сістэматычна запаўняць пакінутыя вакансіі ў перыядычнай сістэме Мендзялеева, аналізуючы атамны спектр выпраменьвання. На сучасны погляд гэтая праца не складаная, і студэнт бакалаўрыяту можа яе выканаць; Але ў той час навукоўцы мелі толькі прыборы з нізкай дакладнасцю і ўзоры, якія было цяжка ачысціць. Таму за ўсю гісторыю адкрыцця лантанідаў усе «квазі» першаадкрывальнікі працягвалі рабіць ілжывыя заявы і спрачацца адзін з адным.

У 1885 годзе сэр Уільям Крукс выявіў першы, але не вельмі выразны сігнал элемента 63: ён назіраў спецыфічную чырвоную спектральную лінію (609 нм) ва ўзоры самарыя. Паміж 1892 і 1893 гадамі першаадкрывальнік галію, самарыя і дыспразію Поль Э Міль Лекок дэ Буабадран пацвердзіў гэтую паласу і адкрыў яшчэ адну зялёную паласу (535 нм).

Далей, у 1896 годзе, Эж і Анатоль Дэмар цярпліва аддзяліў аксід самарыя і пацвердзіў адкрыццё новага рэдказямельнага элемента, які знаходзіцца паміж самарыем і гадолініем. Ён паспяхова аддзяліў гэты элемент у 1901 годзе, адзначаючы канец шляху адкрыццяў: «Я спадзяюся назваць гэты новы элемент Еўропій з сімвалам Eu і атамнай масай каля 151».

Канфігурацыя электрона

ЕС

Электронная канфігурацыя:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7

Хоць еўрапій звычайна трохвалентны, ён схільны да адукацыі двухвалентных злучэнняў. Гэта з'ява адрозніваецца ад адукацыі +3 валентных злучэнняў большасцю лантанідаў. Двухвалентны еўрапій мае электронную канфігурацыю 4f7, паколькі напаўзапоўненая абалонка f забяспечвае большую стабільнасць, а еўрапій (II) і барый (II) падобныя. Двухвалентны еўрапій - мяккі аднаўляльнік, які акісляецца на паветры з адукацыяй злучэння еўрапію (III). У анаэробных умовах, асабліва ва ўмовах награвання, двухвалентны еўрапій дастаткова стабільны і мае тэндэнцыю ўключацца ў кальцый і іншыя шчолачназямельныя мінералы. Гэты працэс іённага абмену з'яўляецца асновай «адмоўнай еўрапіевай анамаліі», гэта значыць, у параўнанні з багаццем хондрытаў, многія мінералы лантанідаў, такія як манацыт, маюць нізкае ўтрыманне еўрапію. У параўнанні з манацытам, бастнезіт часта дэманструе менш адмоўных анамалій еўрапію, таму бастнезіт таксама з'яўляецца асноўнай крыніцай еўрапію.

Еўропій метал

еўраметал

Еўропій - жалезна-шэры метал з тэмпературай плаўлення 822 °C, тэмпературай кіпення 1597 °C і шчыльнасцю 5,2434 г/см³; Гэта найменш шчыльны, самы мяккі і найбольш лятучы элемент сярод рэдказямельных элементаў. Еўропій - самы актыўны метал сярод рэдказямельных элементаў: пры пакаёвай тэмпературы ён адразу губляе металічны бляск на паветры і хутка акісляецца ў парашок; Уступае ў бурную рэакцыю з халоднай вадой з утварэннем вадароду; Еўропій можа рэагаваць з борам, вугляродам, серай, фосфарам, вадародам, азотам і інш.

Прымяненне европия

Кошт металу ў ЕС

Еўропій сульфат выпраменьвае чырвоную флуарэсцэнцыю пад ультрафіялетавым святлом

Жорж Урбэн, малады выбітны хімік, атрымаў у спадчыну прыбор для спектраскапіі ад Дэмара Чая і выявіў, што ўзор аксіду ітрыю(III), легаванага еўропіем, выпраменьваў вельмі яркае чырвонае святло ў 1906 г. Гэта пачатак доўгага шляху еўропіевых фасфарэсцэнтных матэрыялаў – выкарыстоўваецца не толькі для выпраменьвання чырвонага, але і сіняга святла, таму што спектр выпраменьвання Eu2+ трапляе ў гэты дыяпазон.

Люмінафор, які складаецца з чырвонага Eu3+, зялёнага Tb3+ і сіняга Eu2+ выпраменьвальнікаў або іх камбінацыі, можа пераўтвараць ультрафіялетавае святло ў бачнае святло. Гэтыя матэрыялы гуляюць важную ролю ў розных прыборах па ўсім свеце: рэнтгенаўскіх экранах, электронна-прамянёвых трубках або плазменных экранах, а таксама ў апошніх энергазберагальных люмінесцэнтных лямпах і святлодыёдах.

Эфект флуарэсцэнцыі трохвалентнага еўрапію таксама можа быць сенсібілізаваны арганічнымі араматычнымі малекуламі, і такія комплексы могуць прымяняцца ў розных сітуацыях, якія патрабуюць высокай адчувальнасці, напрыклад, для барацьбы з падробкай чарнілаў і штрых-кодаў.

З 1980-х гадоў еўрапій адыгрывае вядучую ролю ў высокаадчувальным біяфармацэўтычным аналізе з выкарыстаннем метаду халоднай флуарэсцэнцыі з часовым дазволам. У большасці бальніц і медыцынскіх лабараторый такі аналіз стаў звычайнай справай. У даследаваннях навукі аб жыцці, уключаючы біялагічную візуалізацыю, флуоресцентные біялагічныя зонды, вырабленыя з еўрапію і іншых лантанідаў, сустракаюцца паўсюдна. На шчасце, аднаго кілаграма еўрапію дастаткова для правядзення прыблізна аднаго мільярда аналізаў - пасля таго, як урад Кітая нядаўна абмежаваў экспарт рэдказямельных элементаў, прамыслова развітым краінам, у паніцы з-за дэфіцыту захоўвання рэдказямельных элементаў, не трэба турбавацца аб падобных пагрозах для такіх прыкладанняў.

Аксід европия выкарыстоўваецца ў якасці стымуляванага люмінафора ў новай рэнтгенаўскай сістэме медыцынскай дыягностыкі. Аксід европия можа таксама выкарыстоўвацца для вырабу каляровых лінзаў і оптаэлектронных фільтраў, для назапашвальнікаў магнітных бурбалак, а таксама ў кантрольных матэрыялах, экрануючых матэрыялах і канструкцыйных матэрыялах атамных рэактараў. Паколькі яго атамы могуць паглынаць больш нейтронаў, чым любы іншы элемент, ён звычайна выкарыстоўваецца ў якасці матэрыялу для паглынання нейтронаў у атамных рэактарах.

У сучасным свеце, які хутка развіваецца, нядаўна адкрытае прымяненне еўрапію можа моцна паўплываць на сельскую гаспадарку. Навукоўцы выявілі, што пластмасы, легаваныя двухвалентным еўрапіем і аднавалентнай меддзю, могуць эфектыўна пераўтвараць ультрафіялетавую частку сонечнага святла ў бачнае святло. Гэты працэс даволі зялёны (гэта дадатковыя колеры чырвонага). Выкарыстанне гэтага тыпу пластыка для пабудовы цяпліцы можа дазволіць раслінам паглынаць больш бачнага святла і павялічыць ураджайнасць прыкладна на 10%.

Еўропій таксама можа прымяняцца да чыпаў квантавай памяці, якія могуць надзейна захоўваць інфармацыю на працягу некалькіх дзён за раз. Яны дазваляюць захоўваць канфідэнцыяльныя квантавыя даныя на прыладзе, падобнай на жорсткі дыск, і адпраўляць іх па краіне.


Час публікацыі: 27 чэрвеня 2023 г