Eiropijs, simbols ir Eu, un atomskaitlis ir 63. Kā tipisks lantanīdu grupas loceklis, europijam parasti ir +3 valence, bet bieži sastopama arī skābekļa +2 valence. Ir mazāk europija savienojumu ar valences stāvokli +2. Salīdzinot ar citiem smagajiem metāliem, europijam nav būtiskas bioloģiskas ietekmes un tas ir relatīvi netoksisks. Lielākajā daļā europija pielietojumu tiek izmantots europija savienojumu fosforescences efekts. Europijs ir viens no vismazāk izplatītajiem elementiem Visumā; Visumā ir tikai aptuveni 5 × 10-8% no vielas sastāva ir europijs.
Eiropijs ir atrodams monacītā
Eiropija atklāšana
Stāsts sākas 19. gadsimta beigās: tajā laikā izcili zinātnieki sāka sistemātiski aizpildīt atlikušās vakances Mendeļejeva periodiskajā tabulā, analizējot atomu emisijas spektru. Mūsdienu skatījumā šis darbs nav grūts, un to var paveikt pat bakalaura students; taču tajā laikā zinātniekiem bija tikai zemas precizitātes instrumenti un grūti attīrāmi paraugi. Tāpēc visā Lantanīdu atklāšanas vēsturē visi "kvazi" atklājēji pastāvīgi izvirzīja nepatiesus apgalvojumus un strīdējās savā starpā.
1885. gadā sers Viljams Krūks atklāja pirmo, bet ne pārāk skaidro 63. elementa signālu: viņš novēroja specifisku sarkanu spektra līniju (609 nm) samārija paraugā. Laikā no 1892. līdz 1893. gadam gallija, samārija un disprozija atklājējs Pols ē mile Lekoks de Boisbodrāns apstiprināja šo joslu un atklāja vēl vienu zaļu joslu (535 nm).
Pēc tam, 1896. gadā, Eugs è ne Anatole Demar ç pacietīgi atdalīja samārija oksīdu un apstiprināja jauna retzemju elementa atklāšanu, kas atrodas starp samāriju un gadolīniju. Viņš veiksmīgi atdalīja šo elementu 1901. gadā, iezīmējot atklāšanas ceļojuma beigas: "Es ceru nosaukt šo jauno elementu par europiju, ar simbolu Eu un atommasu aptuveni 151."
Elektronu konfigurācija
Elektronu konfigurācija:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7
Lai gan europijs parasti ir trīsvērtīgs, tam ir tendence veidot divvērtīgus savienojumus. Šī parādība atšķiras no +3 valences savienojumu veidošanās, ko izraisa lielākā daļa lantanīdu. Divvērtīgajam europijam ir elektroniskā konfigurācija 4f7, jo daļēji aizpildītais f apvalks nodrošina lielāku stabilitāti, un europijs (II) un bārijs (II) ir līdzīgi. Divvērtīgais europijs ir viegls reducētājs, kas gaisā oksidējas, veidojot europija (III) savienojumu. Anaerobos apstākļos, īpaši karsēšanas apstākļos, divvērtīgais europijs ir pietiekami stabils un mēdz iekļauties kalcija un citu sārmzemju minerālu sastāvā. Šis jonu apmaiņas process ir "negatīvās europija anomālijas" pamatā, tas ir, salīdzinot ar hondrīta pārpilnību, daudziem lantanīdu minerāliem, piemēram, monazītam, ir zems europija saturs. Salīdzinot ar monazītu, bastnezītam bieži ir mazāk negatīvu europija anomāliju, tāpēc bastnezīts ir arī galvenais europija avots.
Europijs ir dzelzs pelēks metāls ar kušanas temperatūru 822 °C, viršanas temperatūru 1597 °C un blīvumu 5,2434 g/cm³; Tas ir vismazāk blīvais, mīkstākais un gaistošākais elements starp retzemju elementiem. Europijs ir visaktīvākais metāls starp retzemju elementiem: istabas temperatūrā tas gaisā nekavējoties zaudē savu metālisko spīdumu un ātri oksidējas pulverī; tas spēcīgi reaģē ar aukstu ūdeni, veidojot ūdeņraža gāzi; Europijs var reaģēt ar boru, oglekli, sēru, fosforu, ūdeņradi, slāpekli utt.
Europija lietošana
Eiropija sulfāts ultravioletā gaismā izstaro sarkanu fluorescenci
Žoržs Urbēns, jauns, izcils ķīmiķis, mantoja Demāra Čaja spektroskopijas instrumentu un 1906. gadā atklāja, ka ar europiju leģēts itrija(III) oksīda paraugs izstaro ļoti spilgti sarkanu gaismu. Šis ir europija fosforescējošo materiālu garā ceļojuma sākums – tos izmanto ne tikai sarkanās, bet arī zilās gaismas izstarošanai, jo Eu2+ emisijas spektrs ietilpst šajā diapazonā.
Fosfors, kas sastāv no sarkaniem Eu3+, zaļiem Tb3+ un ziliem Eu2+ emiteriem vai to kombinācijas, var pārvērst ultravioleto gaismu redzamā gaismā. Šiem materiāliem ir svarīga loma dažādos instrumentos visā pasaulē: rentgenstaru pastiprināšanas ekrānos, katodstaru lampās vai plazmas ekrānos, kā arī jaunākajās enerģiju taupošajās dienasgaismas spuldzēs un gaismas diodēs.
Trīsvērtīgā europija fluorescences efektu var sensibilizēt arī organiskās aromātiskās molekulas, un šādus kompleksus var pielietot dažādās situācijās, kurām nepieciešama augsta jutība, piemēram, pretviltošanas tintes un svītrkodi.
Kopš 20. gs. astoņdesmitajiem gadiem europijam ir bijusi vadoša loma ļoti jutīgā biofarmaceitiskā analīzē, izmantojot laika izšķirtspējas aukstās fluorescences metodi. Lielākajā daļā slimnīcu un medicīnas laboratoriju šāda analīze ir kļuvusi par ikdienišķu praksi. Dzīvības zinātņu pētījumos, tostarp bioloģiskajā attēlveidošanā, fluorescējošas bioloģiskās zondes, kas izgatavotas no europija un citiem lantanīdiem, ir visuresošas. Par laimi, viens kilograms europija ir pietiekams, lai atbalstītu aptuveni vienu miljardu analīžu – pēc tam, kad Ķīnas valdība nesen ierobežoja retzemju elementu eksportu, industrializētajām valstīm, kuras panikā bija retzemju elementu uzglabāšanas trūkums, vairs nav jāuztraucas par līdzīgiem draudiem šādos pielietojumos.
Eiropija oksīds tiek izmantots kā stimulētas emisijas fosfors jaunās rentgenstaru medicīniskās diagnostikas sistēmās. Eiropija oksīdu var izmantot arī krāsainu lēcu un optoelektronisko filtru ražošanā, magnētisko burbuļu uzglabāšanas ierīcēs, kā arī kontroles materiālos, ekranēšanas materiālos un atomreaktoru konstrukcijas materiālos. Tā kā tā atomi var absorbēt vairāk neitronu nekā jebkurš cits elements, to parasti izmanto kā materiālu neitronu absorbēšanai atomreaktoros.
Mūsdienu strauji augošajā pasaulē nesen atklātajam europija pielietojumam varētu būt būtiska ietekme uz lauksaimniecību. Zinātnieki ir atklājuši, ka ar divvērtīgu europiju un vienvērtīgu varu leģēta plastmasa var efektīvi pārveidot saules gaismas ultravioleto daļu redzamā gaismā. Šis process ir diezgan zaļš (tā ir sarkanās komplementārā krāsa). Izmantojot šāda veida plastmasu siltumnīcas būvniecībā, augi var absorbēt vairāk redzamās gaismas un palielināt ražu par aptuveni 10%.
Eiropiju var izmantot arī kvantu atmiņas mikroshēmās, kas var droši uzglabāt informāciju vairākas dienas vienlaikus. Tās var ļaut uzglabāt sensitīvus kvantu datus ierīcē, kas līdzīga cietajam diskam, un piegādāt tos pa visu valsti.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 27. jūnijs