Evropiyum, sembolü Eu'dur ve Atom numarası 63'tür. Lantanitin tipik bir üyesi olarak, europiyum genellikle +3 değerliğine sahiptir, ancak oksijen +2 değerliği de yaygındır. +2 değerlik durumuna sahip daha az sayıda europiyum bileşiği vardır. Diğer ağır metallerle karşılaştırıldığında, europiyumun önemli bir biyolojik etkisi yoktur ve nispeten toksik değildir. Europiyumun çoğu uygulaması, europiyum bileşiklerinin fosforesans etkisini kullanır. Europiyum, evrendeki en az bulunan elementlerden biridir; evrende sadece yaklaşık 5 tane vardır × maddenin %10-8'i europiyumdur.
Evropiyum monazit içinde bulunur
Europium'un Keşfi
Hikaye 19. yüzyılın sonunda başlıyor: O zamanlar, mükemmel bilim insanları Mendeleev'in periyodik tablosundaki kalan boşlukları Atomik emisyon spektrumunu analiz ederek sistematik olarak doldurmaya başladılar. Bugünün bakış açısına göre, bu iş zor değil ve bir lisans öğrencisi bunu tamamlayabilir; ancak o zamanlar, bilim insanlarının yalnızca düşük hassasiyete sahip aletleri ve saflaştırılması zor örnekleri vardı. Bu nedenle, Lantanit keşfinin tüm tarihinde, tüm "yarı" keşfediciler yanlış iddialarda bulunmaya ve birbirleriyle tartışmaya devam ettiler.
1885'te Sir William Crookes, 63. elementin ilk ama pek de net olmayan sinyalini keşfetti: bir samaryum örneğinde belirli bir kırmızı spektral çizgi (609 nm) gözlemledi. 1892 ile 1893 arasında, galyum, samaryum ve disprozyumun keşfedicisi Paul é mile LeCoq de Boisbaudran, bu bandı doğruladı ve başka bir yeşil bant (535 nm) keşfetti.
Daha sonra, 1896'da, Eugene Anatole Demar sabırla samaryum oksidi ayırdı ve samaryum ile gadolinyum arasında bulunan yeni bir nadir toprak elementinin keşfini doğruladı. Bu elementi 1901'de başarıyla ayırdı ve keşif yolculuğunun sonunu işaret etti: "Bu yeni elemente Eu sembolü ve yaklaşık 151 Atom kütlesi ile Europium adını vermeyi umuyorum."
Elektron konfigürasyonu
Elektron dizilimi:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7
Europiyum genellikle üç değerlikli olmasına rağmen, iki değerlikli bileşikler oluşturmaya eğilimlidir. Bu olgu, çoğu Lantanit tarafından +3 değerlikli bileşiklerin oluşumundan farklıdır. İki değerlikli europiyumun elektronik konfigürasyonu 4f7'dir, çünkü yarı dolu f kabuğu daha fazla kararlılık sağlar ve europiyum (II) ve baryum (II) benzerdir. İki değerlikli europiyum, havada bir europiyum (III) bileşiği oluşturmak üzere oksitlenen hafif bir indirgeyici maddedir. Anaerobik koşullar altında, özellikle ısıtma koşulları altında, iki değerlikli europiyum yeterince kararlıdır ve kalsiyum ve diğer alkali toprak minerallerine dahil olma eğilimindedir. Bu iyon değişim süreci, "negatif europiyum anomalisinin" temelidir, yani, Kondrit bolluğuna kıyasla, monazit gibi birçok lantanit minerali düşük europiyum içeriğine sahiptir. Monazit ile karşılaştırıldığında, bastnaesit genellikle daha az negatif europiyum anomalisi sergiler, bu nedenle bastnaesit aynı zamanda europiyumun ana kaynağıdır.
Europium, 822 ° C erime noktasına, 1597 ° C kaynama noktasına ve 5,2434 g/cm³ yoğunluğa sahip 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, havada metalik parlaklığını hemen kaybeder ve hızla toz haline oksitlenir; Hidrojen gazı üretmek için soğuk suyla şiddetli reaksiyona girer; Europium, bor, karbon, kükürt, fosfor, hidrojen, azot vb. ile reaksiyona girebilir.
Europium'un Uygulaması
Europium sülfat, ultraviyole ışık altında kırmızı floresans yayar
Genç ve seçkin bir kimyager olan Georges Urbain, Demarçay'ın Spektroskopi cihazını devraldı ve 1906'da europiyumla katkılanmış bir İtriyum(III) oksit numunesinin çok parlak kırmızı ışık yaydığını buldu. Bu, sadece kırmızı ışık yaymak için değil, aynı zamanda mavi ışık yaymak için de kullanılan europiyum fosforesan malzemelerin uzun yolculuğunun başlangıcıdır, çünkü Eu2+'nin emisyon spektrumu bu aralığa düşer.
Kırmızı Eu3+, yeşil Tb3+ ve mavi Eu2+ yayıcılardan veya bunların bir kombinasyonundan oluşan bir fosfor, ultraviyole ışığı görünür ışığa dönüştürebilir. Bu malzemeler, dünyanın dört bir yanındaki çeşitli cihazlarda önemli bir rol oynar: X-ışını yoğunlaştırıcı ekranlar, katot ışın tüpleri veya plazma ekranlar ve ayrıca yeni enerji tasarruflu floresan lambalar ve ışık yayan diyotlar.
Üç değerlikli europiyumun floresan etkisi, organik aromatik moleküller tarafından da hassaslaştırılabilmekte ve bu tür kompleksler, sahteciliğe karşı mürekkepler ve barkodlar gibi yüksek hassasiyet gerektiren çeşitli durumlarda uygulanabilmektedir.
1980'lerden beri, europium, zamanla çözülen soğuk floresan yöntemi kullanılarak son derece hassas biyofarmasötik analizde öncü bir rol oynamaktadır. Çoğu hastane ve tıbbi laboratuvarda, bu tür analizler rutin hale gelmiştir. Biyolojik görüntüleme de dahil olmak üzere yaşam bilimi araştırmalarında, europium ve diğer Lantanitlerden yapılmış floresan biyolojik problar her yerde bulunmaktadır. Neyse ki, bir kilogram europium yaklaşık bir milyar analizi desteklemek için yeterlidir - Çin hükümetinin yakın zamanda nadir toprak elementi ihracatını kısıtlamasının ardından, nadir toprak elementi depolama kıtlığı nedeniyle paniğe kapılan sanayileşmiş ülkeler bu tür uygulamalara yönelik benzer tehditler konusunda endişelenmek zorunda değildir.
Europium oksit, yeni X-ışını tıbbi teşhis sisteminde Uyarılmış emisyon fosforu olarak kullanılır. Europium oksit ayrıca renkli lensler ve optoelektronik filtreler, manyetik kabarcık depolama cihazları ve kontrol malzemeleri, kalkanlama malzemeleri ve atom reaktörlerinin yapısal malzemeleri üretmek için de kullanılabilir. Atomları diğer herhangi bir elementten daha fazla nötron emebildiği için, genellikle atom reaktörlerinde nötronları emmek için bir malzeme olarak kullanılır.
Günümüzün hızla genişleyen dünyasında, yakın zamanda keşfedilen europium uygulamasının tarım üzerinde derin etkileri olabilir. Bilim insanları, iki değerli europium ve tek değerli bakırla katkılanmış plastiklerin güneş ışığının ultraviyole kısmını verimli bir şekilde görünür ışığa dönüştürebildiğini buldular. Bu süreç oldukça yeşildir (kırmızının Tamamlayıcı renkleridir). Bu tür plastiği bir sera inşa etmek için kullanmak, bitkilerin daha fazla görünür ışığı emmesini ve ürün verimini yaklaşık %10 oranında artırmasını sağlayabilir.
Europium, aynı anda birkaç gün boyunca güvenilir bir şekilde bilgi depolayabilen kuantum bellek çiplerine de uygulanabilir. Bunlar, hassas kuantum verilerinin sabit diske benzer bir cihazda depolanmasını ve ülke çapında gönderilmesini sağlayabilir.
Gönderi zamanı: 27-Haz-2023