Evropyumsembolü Eu'dur ve Atom numarası 63'tür. Lantanitin tipik bir üyesi olan öropiyumun genellikle +3 değeri vardır, ancak oksijen+2 değeri de yaygındır. +2 değerlik durumuna sahip daha az europium bileşiği vardır. Diğer ağır metallerle karşılaştırıldığında, europiumun önemli bir biyolojik etkisi yoktur ve nispeten toksik değildir. Evropiyumun çoğu uygulaması Evropiyum bileşiklerinin fosforesans etkisini kullanır. Europium evrende en az bulunan elementlerden biridir; Evrende yalnızca yaklaşık 5 tane var × maddenin %10-8'i öropiyumdur.
Europium monazitte bulunur
Europium'un Keşfi
Hikaye 19. yüzyılın sonunda başlıyor: O zamanlar mükemmel bilim adamları, Atomik emisyon spektrumunu analiz ederek Mendeleev'in periyodik tablosunda kalan boşlukları sistematik olarak doldurmaya başladılar. Günümüze bakıldığında bu iş hiç de zor değildir ve bir lisans öğrencisi bile bu işi tamamlayabilir; Ancak o zamanlar bilim adamlarının elinde yalnızca düşük hassasiyete sahip cihazlar ve saflaştırılması zor örnekler vardı. Bu nedenle, Lantanidin keşfinin tüm tarihi boyunca, tüm "sözde" kaşifler yanlış iddialarda bulunmaya ve birbirleriyle tartışmaya devam ettiler.
1885 yılında Sir William Crookes, 63. elementin ilk fakat çok net olmayan sinyalini keşfetti: bir samaryum numunesinde spesifik bir kırmızı spektral çizgiyi (609 nm) gözlemledi. 1892 ile 1893 yılları arasında galyum, samaryum ve disprosyumun kaşifi Paul é mile LeCoq de Boisbaudran bu bandı doğruladı ve başka bir yeşil bant (535 nm) keşfetti.
Daha sonra, 1896'da Eugène Anatole Demarça samaryum oksidi sabırla ayırdı ve samaryum ile gadolinyum arasında bulunan yeni bir nadir toprak elementinin keşfini doğruladı. Bu elementi 1901'de başarılı bir şekilde ayırarak keşif yolculuğunun sonunu işaret etti: "Bu yeni elemente Eu sembolüyle ve yaklaşık 151'lik Atom kütlesiyle Europium adını vermeyi umuyorum."
Elektron konfigürasyonu
Elektron konfigürasyonu:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7
Evropiyum genellikle üç değerlikli olmasına rağmen iki değerlikli bileşikler oluşturmaya eğilimlidir. Bu olay çoğu Lantanidin +3 değerlik bileşiklerinin oluşumundan farklıdır. Yarı dolu f kabuğu daha fazla stabilite sağladığından ve evropiyum (II) ile baryum (II) benzer olduğundan, iki değerlikli evropiyumun elektronik konfigürasyonu 4f7'dir. İki değerlikli öropiyum, havada oksitlenerek bir öropiyum (III) bileşiği oluşturan hafif bir indirgeyici maddedir. Anaerobik koşullar altında, özellikle ısıtma koşullarında, iki değerlikli europium yeterince stabildir ve kalsiyum ve diğer alkalin toprak minerallerine katılma eğilimindedir. Bu iyon değişim süreci "negatif öropiyum anomalisinin" temelini oluşturur, yani Kondrit bolluğuyla karşılaştırıldığında monazit gibi birçok lantanit minerali düşük öropiyum içeriğine sahiptir. Monazit ile karşılaştırıldığında bastnaesit genellikle daha az negatif evropiyum anomalisi sergiler, bu nedenle bastnaesit aynı zamanda evropiyumun ana kaynağıdır.
Europium, erime noktası 822°C, kaynama noktası 1597°C, yoğunluğu 5.2434 g/cm³ olan demir grisi bir metaldir. Nadir toprak elementleri arasında en az yoğun, en yumuşak ve en uçucu elementtir. Europium, nadir toprak elementleri arasında en aktif metaldir: oda sıcaklığında havadaki metalik parlaklığını hemen kaybeder ve hızla toz halinde oksitlenir; Hidrojen gazı üretmek için soğuk suyla şiddetli reaksiyona girer; Europium bor, karbon, kükürt, fosfor, hidrojen, nitrojen vb. ile reaksiyona girebilir.
Europium Uygulaması
Europium sülfat, ultraviyole ışık altında kırmızı floresans yayar
Seçkin genç bir kimyager olan Georges Urbain, Demarçay'ın Spektroskopi cihazını devraldı ve 1906 yılında öropiyum katkılı bir Yttrium(III) oksit örneğinin çok parlak kırmızı ışık yaydığını buldu. Bu, öropiyum fosforesan malzemelerin uzun yolculuğunun başlangıcıdır. Eu2+ emisyon spektrumu bu aralığa düştüğü için yalnızca kırmızı ışık yaymak için değil aynı zamanda mavi ışık da yaymak için kullanılır.
Kırmızı Eu3+, yeşil Tb3+ ve mavi Eu2+ yayıcılardan veya bunların bir kombinasyonundan oluşan bir fosfor, ultraviyole ışığı görünür ışığa dönüştürebilir. Bu malzemeler dünya çapında çeşitli cihazlarda önemli bir rol oynamaktadır: X-ışını yoğunlaştırıcı ekranlar, katot ışın tüpleri veya plazma ekranların yanı sıra yeni enerji tasarruflu floresan lambalar ve ışık yayan diyotlar.
Üç değerlikli öropiyumun floresans etkisi, organik aromatik moleküller tarafından da hassaslaştırılabilir ve bu tür kompleksler, sahteciliğe karşı mürekkepler ve barkodlar gibi yüksek hassasiyet gerektiren çeşitli durumlarda uygulanabilir.
1980'lerden bu yana europium, zamanla çözülen soğuk floresan yöntemini kullanan yüksek hassasiyetli biyofarmasötik analizlerde öncü bir rol oynamaktadır. Çoğu hastanede ve tıbbi laboratuvarda bu tür analizler rutin hale geldi. Biyolojik görüntüleme de dahil olmak üzere yaşam bilimi araştırmalarında, europium ve diğer Lantanitlerden yapılmış floresan biyolojik problar her yerde bulunur. Neyse ki, bir kilogram europium yaklaşık bir milyar analizi desteklemek için yeterlidir; Çin hükümetinin yakın zamanda nadir toprak ihracatını kısıtlamasının ardından, nadir toprak elementi depolama sıkıntısı nedeniyle paniğe kapılan sanayileşmiş ülkelerin bu tür uygulamalara yönelik benzer tehditler konusunda endişelenmesine gerek kalmadı.
Evropiyum oksit, yeni X-ışını tıbbi teşhis sisteminde Uyarılmış emisyon fosforu olarak kullanılır. Europium oksit aynı zamanda renkli lensler ve optoelektronik filtrelerin üretiminde, manyetik kabarcık depolama cihazlarında ve kontrol malzemeleri, koruyucu malzemeler ve atomik reaktörlerin yapısal malzemelerinde de kullanılabilir. Atomları diğer elementlerden daha fazla nötron emebildiğinden, atomik reaktörlerde nötronları absorbe etmek için yaygın olarak bir malzeme olarak kullanılır.
Günümüzün hızla genişleyen dünyasında, yakın zamanda keşfedilen europium uygulamasının tarım üzerinde derin etkileri olabilir. Bilim adamları, iki değerlikli europium ve tek değerlikli bakır katkılı plastiklerin güneş ışığının ultraviyole kısmını etkili bir şekilde görünür ışığa dönüştürebildiğini buldu. Bu işlem oldukça yeşildir (kırmızının tamamlayıcı renkleridir). Bir sera inşa etmek için bu tür plastiklerin kullanılması, bitkilerin görünür ışığı daha fazla absorbe etmesini ve mahsul veriminin yaklaşık %10 oranında artmasını sağlayabilir.
Europium aynı zamanda bilgileri birkaç gün boyunca güvenilir bir şekilde saklayabilen kuantum bellek çiplerine de uygulanabilir. Bunlar, hassas kuantum verilerinin sabit diske benzer bir cihazda saklanmasını ve ülke geneline gönderilmesini sağlayabilir.
Gönderim zamanı: Haz-27-2023