европий, символът е Eu, а атомният номер е 63. Като типичен член на лантаноидите, европият обикновено има +3 валентност, но валентността на кислорода +2 също е често срещана. Има по-малко съединения на европий с валентно състояние +2. В сравнение с други тежки метали, европият няма значителни биологични ефекти и е относително нетоксичен. Повечето приложения на европий използват фосфоресцентния ефект на европийните съединения. Европий е един от най-малко разпространените елементи във Вселената; Във Вселената има само около 5 × 10-8% от веществото е европий.
Европийът съществува в монацита
Откриването на Европиум
Историята започва в края на 19 век: по това време отлични учени започват систематично да запълват оставащите празни места в периодичната таблица на Менделеев, като анализират спектъра на атомните емисии. От днешна гледна точка тази работа не е трудна и един студент може да я завърши; Но по това време учените разполагаха само с инструменти с ниска точност и проби, които бяха трудни за пречистване. Следователно, в цялата история на откриването на Lanthanide, всички „квази“ откриватели продължават да правят неверни твърдения и да спорят помежду си.
През 1885 г. сър Уилям Крукс открива първия, но не много ясен сигнал на елемент 63: той наблюдава специфична червена спектрална линия (609 nm) в проба от самарий. Между 1892 и 1893 г. откривателят на галий, самарий и диспрозий, Paul é mile LeCoq de Boisbaudran, потвърди тази лента и откри друга зелена лента (535 nm).
След това, през 1896 г. Eugène Anatole Demar ç търпеливо отделя самариевия оксид и потвърждава откриването на нов редкоземен елемент, разположен между самария и гадолиния. Той успешно разделя този елемент през 1901 г., отбелязвайки края на откривателското пътуване: „Надявам се да нарека този нов елемент европий със символа Eu и атомна маса от около 151.“
Електронна конфигурация
Електронна конфигурация:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7
Въпреки че европият обикновено е тривалентен, той е склонен да образува двувалентни съединения. Това явление е различно от образуването на +3 валентни съединения от повечето лантаниди. Двувалентният европий има електронна конфигурация 4f7, тъй като полузапълнената f обвивка осигурява повече стабилност, а европий (II) и барий (II) са подобни. Двувалентният европий е мек редуциращ агент, който се окислява във въздуха, за да образува съединение на европий (III). При анаеробни условия, особено при условия на нагряване, двувалентният европий е достатъчно стабилен и има тенденция да се включва в калций и други алкалоземни минерали. Този йонообменен процес е в основата на „отрицателната европиева аномалия“, т.е. в сравнение с изобилието от хондрит, много лантаноидни минерали като монацит имат ниско съдържание на европий. В сравнение с монацита, бастнезитът често проявява по-малко отрицателни европиеви аномалии, така че бастнезитът е и основният източник на европий.
Европий е желязосив метал с точка на топене 822 °C, точка на кипене 1597 °C и плътност 5,2434 g/cm³； Той е най-малко плътният, най-мекият и най-летливият елемент сред редкоземните елементи. Европий е най-активният метал сред редкоземните елементи: при стайна температура той веднага губи металния си блясък във въздуха и бързо се окислява в прах; Реагира бурно със студена вода, за да генерира водороден газ; Европият може да реагира с бор, въглерод, сяра, фосфор, водород, азот и др.
Приложение на европий
Европиевият сулфат излъчва червена флуоресценция под ултравиолетова светлина
Жорж Урбейн, млад изключителен химик, наследява инструмента за спектроскопия на Demar çay и открива, че проба от итриев (III) оксид, добавена с европий, излъчва много ярка червена светлина през 1906 г. Това е началото на дългото пътуване на европиевите фосфоресциращи материали – използва се не само за излъчване на червена светлина, но и на синя светлина, тъй като емисионният спектър на Eu2+ попада в това диапазон.
Люминофор, съставен от червени Eu3+, зелени Tb3+ и сини Eu2+ излъчватели или комбинация от тях, може да преобразува ултравиолетовата светлина във видима светлина. Тези материали играят важна роля в различни инструменти по света: екрани за усилване на рентгеновите лъчи, катодни лъчеви тръби или плазмени екрани, както и съвременни енергоспестяващи флуоресцентни лампи и светодиоди.
Флуоресцентният ефект на тривалентния европий може също да бъде сенсибилизиран от органични ароматни молекули и такива комплекси могат да се прилагат в различни ситуации, които изискват висока чувствителност, като мастила и баркодове срещу фалшифициране.
От 80-те години на миналия век европиумът играе водеща роля във високочувствителния биофармацевтичен анализ, използвайки метод на студена флуоресценция с времева разделителна способност. В повечето болници и медицински лаборатории подобен анализ е станал рутина. В изследванията на науката за живота, включително биологични изображения, флуоресцентните биологични сонди, направени от европий и други лантаниди, са повсеместни. За щастие, един килограм европий е достатъчен, за да поддържа приблизително един милиард анализи – след като китайското правителство наскоро ограничи износа на редкоземни елементи, индустриализираните страни, паникьосани от недостига на съхранение на редкоземни елементи, не трябва да се тревожат за подобни заплахи за такива приложения.
Европиевият оксид се използва като стимулиран емисионен фосфор в новата рентгенова медицинска диагностична система. Европиевият оксид може също да се използва за производство на цветни лещи и оптоелектронни филтри, за устройства за съхранение на магнитни мехурчета и в контролни материали, екраниращи материали и структурни материали на атомни реактори. Тъй като неговите атоми могат да абсорбират повече неутрони от всеки друг елемент, той обикновено се използва като материал за абсорбиране на неутрони в атомни реактори.
В днешния бързо разрастващ се свят наскоро откритото приложение на европий може да окаже дълбоко въздействие върху селското стопанство. Учените са открили, че пластмасите, легирани с двувалентен европий и едновалентна мед, могат ефективно да преобразуват ултравиолетовата част от слънчевата светлина във видима светлина. Този процес е доста зелен (това са допълнителните цветове на червеното). Използването на този тип пластмаса за изграждане на оранжерия може да позволи на растенията да абсорбират повече видима светлина и да увеличат добивите с приблизително 10%.
Европий може да се приложи и към чипове с квантова памет, които могат надеждно да съхраняват информация за няколко дни наведнъж. Те могат да позволят чувствителните квантови данни да се съхраняват в устройство, подобно на твърд диск, и да се изпращат в цялата страна.
Време на публикуване: 27 юни 2023 г