europij, simbol je Eu, atomsko število pa 63. Kot tipičen član lantanida ima evropij običajno valenco +3, vendar je pogosta tudi valenca kisika +2. Spojin evropija z valenčnim stanjem +2 je manj. V primerjavi z drugimi težkimi kovinami evropij nima pomembnih bioloških učinkov in je razmeroma netoksičen. Večina aplikacij evropija uporablja fosforescenčni učinek europijevih spojin. Europij je eden najmanj zastopanih elementov v vesolju; V vesolju jih je le okoli 5 × 10-8 % snovi je europij.
Europij obstaja v monazitu
Odkritje europija
Zgodba se začne ob koncu 19. stoletja: takrat so odlični znanstveniki začeli načrtno zapolnjevati preostala prazna mesta v periodnem sistemu Mendelejeva z analizo atomskega emisijskega spektra. V današnjem pogledu to delo ni težko in ga dodiplomski študent lahko opravi; Toda takrat so imeli znanstveniki le instrumente z nizko natančnostjo in vzorce, ki jih je bilo težko očistiti. Zato so v vsej zgodovini odkritja lantanida vsi »kvazi« odkritelji kar naprej podajali lažne trditve in se med seboj prepirali.
Leta 1885 je sir William Crookes odkril prvi, a ne zelo jasen signal elementa 63: opazil je specifično rdečo spektralno črto (609 nm) v vzorcu samarija. Med letoma 1892 in 1893 je odkritelj galija, samarija in disprozija Paul é mile LeCoq de Boisbaudran potrdil ta pas in odkril še en zeleni pas (535 nm).
Nato je leta 1896 Eug è ne Anatole Demar ç potrpežljivo ločil samarijev oksid in potrdil odkritje novega elementa redkih zemelj, ki se nahaja med samarijem in gadolinijem. Ta element je uspešno ločil leta 1901, kar je označilo konec odkrivanja: "Upam, da bom ta novi element poimenoval Europium s simbolom Eu in atomsko maso približno 151."
Elektronska konfiguracija
Elektronska konfiguracija:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7
Čeprav je europij običajno trivalenten, je nagnjen k tvorbi dvovalentnih spojin. Ta pojav se razlikuje od tvorbe +3 valenčnih spojin pri večini lantanoidov. Dvovalentni evropij ima elektronsko konfiguracijo 4f7, saj polnapolnjena lupina f zagotavlja večjo stabilnost, evropij (II) in barij (II) pa sta podobna. Dvovalentni evropij je blago redukcijsko sredstvo, ki oksidira na zraku in tvori spojino evropija (III). V anaerobnih pogojih, zlasti pri ogrevanju, je dvovalentni evropij dovolj stabilen in se nagiba k vključitvi v kalcij in druge zemeljskoalkalijske minerale. Ta proces ionske izmenjave je osnova »negativne europijeve anomalije«, kar pomeni, da imajo številni lantanidni minerali, kot je monacit, nizko vsebnost evropija v primerjavi z obilico hondrita. V primerjavi z monazitom ima bastnaezit pogosto manj negativnih evropijevih anomalij, zato je bastnaezit tudi glavni vir evropija.
Europij je železo siva kovina s tališčem 822 °C, vreliščem 1597 °C in gostoto 5,2434 g/cm³； Je najmanj gost, najmehkejši in najbolj hlapljiv element med elementi redkih zemelj. Europij je najbolj aktivna kovina med redkozemeljskimi elementi: pri sobni temperaturi na zraku takoj izgubi kovinski lesk in hitro oksidira v prah; Burno reagirajo s hladno vodo, da nastane vodikov plin; Europij lahko reagira z borom, ogljikom, žveplom, fosforjem, vodikom, dušikom itd.
Uporaba europija
Europijev sulfat oddaja rdečo fluorescenco pod ultravijolično svetlobo
Georges Urbain, mlad izjemen kemik, je podedoval instrument za spektroskopijo Demarja ç aya in leta 1906 ugotovil, da vzorec itrijevega(III) oksida, dopiranega z evropijem, oddaja zelo svetlo rdečo svetlobo. To je začetek dolge poti evropijevih fosforescentnih materialov – se ne uporablja samo za oddajanje rdeče svetlobe, ampak tudi modre svetlobe, ker emisijski spekter Eu2+ spada v to obseg.
Fosfor, sestavljen iz rdečih Eu3+, zelenih Tb3+ in modrih Eu2+ sevalcev ali njihove kombinacije, lahko pretvori ultravijolično svetlobo v vidno svetlobo. Ti materiali igrajo pomembno vlogo v različnih instrumentih po vsem svetu: zaslonih za ojačenje rentgenskih žarkov, katodnih ceveh ali plazemskih zaslonih, pa tudi v novejših energetsko varčnih fluorescenčnih sijalkah in svetlečih diodah.
Učinek fluorescence trivalentnega evropija je mogoče senzibilizirati tudi z organskimi aromatičnimi molekulami in takšne komplekse je mogoče uporabiti v različnih situacijah, ki zahtevajo visoko občutljivost, kot so črnila in črtne kode proti ponarejanju.
Od osemdesetih let prejšnjega stoletja ima evropij vodilno vlogo v zelo občutljivi biofarmacevtski analizi z uporabo metode hladne fluorescence s časovno ločljivostjo. V večini bolnišnic in medicinskih laboratorijev je takšna analiza postala rutina. V raziskavah znanosti o življenju, vključno z biološkim slikanjem, so fluorescentne biološke sonde iz evropija in drugih lantanoidov vseprisotne. Na srečo je en kilogram evropija dovolj za podporo približno ene milijarde analiz – potem ko je kitajska vlada pred kratkim omejila izvoz redkih zemelj, industrializiranim državam, ki jih panično pomanjka shranjevanja redkih zemeljskih elementov, ni treba skrbeti za podobne grožnje takim aplikacijam.
Europijev oksid se uporablja kot fosfor s stimulirano emisijo v novem rentgenskem medicinskem diagnostičnem sistemu. Europijev oksid se lahko uporablja tudi za izdelavo barvnih leč in optoelektronskih filtrov, za naprave za shranjevanje magnetnih mehurčkov ter v kontrolnih materialih, zaščitnih materialih in strukturnih materialih atomskih reaktorjev. Ker lahko njegovi atomi absorbirajo več nevtronov kot kateri koli drug element, se običajno uporablja kot material za absorpcijo nevtronov v atomskih reaktorjih.
V današnjem hitro rastočem svetu lahko nedavno odkrita uporaba evropija močno vpliva na kmetijstvo. Znanstveniki so ugotovili, da lahko plastika, dodana z dvovalentnim europijem in enovalentnim bakrom, učinkovito pretvori ultravijolični del sončne svetlobe v vidno svetlobo. Ta proces je precej zelen (to so komplementarne barve rdeče). Uporaba te vrste plastike za gradnjo rastlinjaka lahko rastlinam omogoči, da absorbirajo več vidne svetlobe in povečajo pridelek za približno 10 %.
Europij je mogoče uporabiti tudi za kvantne pomnilniške čipe, ki lahko zanesljivo hranijo informacije več dni naenkrat. Ti lahko omogočijo shranjevanje občutljivih kvantnih podatkov v napravo, podobno trdemu disku, in pošiljanje po vsej državi.
Čas objave: 27. junija 2023