Tseeriumi alamrühma viimane haruldaste muldmetallide element - euroopium -, nagu ka tema naabrid perioodilisustabelis, on üks võimsamaid termiliste neutronite neelajaid. See on aluseks selle kasutamisele tuumatehnoloogias ja kiirguskaitsetehnoloogias.
Neutronivastase kaitsematerjalina on element nr 63 huvitav, kuna selle looduslikud neutroneid neelavad isotoobid 151 Eu ja 153 Eu muudetakse isotoopideks, mille ristlõige termiliste neutronite püüdmiseks on peaaegu sama suur.
Tuumareaktorites toodetud radioaktiivset euroopiumi on kasutatud teatud vähivormide raviks.
Europium on omandanud tähtsuse fosfori aktivaatorina. Eelkõige aktiveerivad euroopiumi mikrolisandid ütriumoksiidi, oksüsulfiidi ja ortovanadaati YV0 4, mida kasutatakse punase värvi saamiseks teleriekraanidel. Praktilise tähtsusega on ka teised euroopiumi poolt aktiveeritud fosforid. Need põhinevad tsingi- ja strontsiumsulfiididel, naatrium- ja kaltsiumfluoriididel, kaltsium- ja baariumsilikaatidel.
On teada, et mõningaid spetsiaalseid sulameid püüti legeerida euroopiumiga, mis on eraldatud teistest lantaniididest, eelkõige tsirkooniumipõhistest sulamitest.
Element nr 63 ei ole igas mõttes nagu teised haruldased muldmetallid. - lantaniididest kergeim, selle tihedus on vaid 5,245 g/cm 3 . Euroopiumil on kõigist lantaniididest suurim aatomiraadius ja aatommaht. Mõned teadlased seostavad neid "anomaaliaid" elemendi nr 63 omadustes ka asjaoluga, et kõigist haruldastest muldmetallidest on euroopium kõige vähem vastupidav niiske õhu ja vee söövitavale toimele.
Veega reageerides moodustab euroopium lahustuva ühendi Eu(0H) 2 *2H 2 0. See on kollase värvusega, kuid muutub säilitamisel järk-järgult valgeks. Ilmselt toimub siin edasine oksüdatsioon atmosfäärihapniku toimel Eu 2 0 3-ks.
Nagu me juba teame, võib euroopium ühendites olla kahe- ja kolmevalentne. Enamik selle ühendeid on valged, tavaliselt kreemika, roosaka või heleoranži varjundiga. Euroopiumi ühendid kloori ja broomiga on valgustundlikud.
Nagu teada, saab laserkiirguse ergastamiseks kasutada paljude lantaniidide kolmevalentseid ioone, nagu rubiini Cr 3+ ioone. Kuid kõigist neist tekitab kiirgust ainult Eu 3+ ioon inimsilmaga tajutavas spektri osas. Euroopiumi laserkiir on oranž.
Nime euroopium päritolu
Kust elemendi nr 63 nimi pärineb, pole raske aru saada. Mis puudutab avastuse ajalugu, siis seda oli raske ja pikk avastada.
1886. aastal eraldas prantsuse keemik Demarsay Samara maapinnast uue elemendi, mis ilmselt polnud puhas euroopium. Kuid tema kogemust ei olnud võimalik korrata. Samal aastal avastas inglane Crookes samarskite spektris uue joone. Lecoq de Boisbaudran tegi sarnase sõnumi kuus aastat hiljem. Kuid kõik andmed uue elemendi kohta olid mõnevõrra ebakindlad.
Demarsay näitas iseloomu. Ta veetis mitu aastat samariummullast uut elementi eraldades ja olles lõpuks valmistanud (see oli juba aastal 1896) puhta preparaadi, nägi ta selgelt uue elemendi spektrijoont. Algselt nimetas ta uue elemendi kreeka suure tähega “sigma” – 2. 1901. aastal sai see element pärast mitmeid kontrollkatseid oma praeguse nime.
Metallist euroopiumi saadi esmakordselt alles 1937. aastal.
euroopium
EUROOPIUM-ja mina; m.[lat. Europium] Keemiline element (Eu), lantaniidide hulka kuuluv hõbevalge radioaktiivne metall (saadud kunstlikult; kasutatakse tuuma- ja raadiotehnikatööstuses).
euroopium(lat. Europium), perioodilisuse tabeli III rühma keemiline element, kuulub lantaniidide hulka. Metall, tihedus 5,245 g/cm 3, t pl 826°C. Nimi pärineb sõnast "Euroopa" (osa maailmast). Tuumareaktorites neutronabsorber, värvitelerites fosfori aktivaator.
EUROOPIUMEUROOPIUM (lat. Europium), Eu (loe “euroopium”), keemiline element aatomnumbriga 63, aatommass 151,96. Koosneb kahest stabiilsest isotoobist 151 Eu (47,82%) ja 153 Eu (52,18%). Väliste elektrooniliste kihtide konfigureerimine 4 s 2
lk 6
d 10
f 7
5s 2
lk 6
6s 2
. Oksüdatsiooniaste ühendites on +3 (valents III), harvem +2 (valentsus II).
Kuulub haruldaste muldmetallide elementide hulka (lantaniidide alarühm tseerium). Asub III B rühmas, perioodilisuse tabeli 6. perioodil. Neutraalse aatomi raadius on 0,202 nm, Eu 2+ iooni raadius on 0,131 nm ja Eu 3+ ioonil 0,109 nm. Ionisatsioonienergiad 5,664, 11,25, 24,70, 42,65 eV. Elektronegatiivsus Paulingu järgi (cm. PAULING Linus) 1.
Avastamise ajalugu
Europiumi avastas E. Demarsay 1886. Element sai oma nime 1901. aastal mandri nime järgi. Euroopiummetalli saadi esmakordselt 1937. aastal.
Looduses olemine
Euroopiumi sisaldus maakoores on 1,310 -4%, merevees 1,110 -6 mg/l. Osa monasiidi mineraalidest (cm. MONASIIT), loparita (cm. LOPARIT), bastnaesiit (cm. BASTNESIT) ja teised.
Kviitung
Metallist euroopiumi saadakse Eu 2 O 3 redutseerimisel vaakumis lantaani või süsinikuga, samuti EuCl 3 sulami elektrolüüsil.
Füüsilised ja keemilised omadused
Euroopium on hõbehall metall. kuupvõre tüüp a-Fe, A= 0,4582 nm. Sulamistemperatuur 826 °C, keemistemperatuur 1559 °C, tihedus 5,245 kg/dm3.
Õhus on euroopium kaetud oksiidide ja hüdraatunud karbonaatide kilega. Kergel kuumutamisel oksüdeerub see kiiresti. Kergel kuumutamisel reageerib see halogeenide, lämmastiku ja vesinikuga. Reageerib toatemperatuuril vee ja mineraalhapetega.
Eu 2 O 3 oksiidil on aluselised omadused, see vastab tugevale alusele Eu(OH) 3. Eu ja Eu 2 O 3 vastastikmõju, samuti kolmevalentsete euroopiumoksühalogeniidide koostoime liitiumhüdriidiga LiH tekitab euroopium(II)oksiidi EuO. Sellele oksiidile vastab alus Eu(OH)2.
Rakendus
Seda kasutatakse tuumatehnoloogias neutronite absorbeerijana, värvitelevisioonis kasutatava punase fosfori aktivaatorina. 155 Eu - meditsiinilises diagnostikas.
entsüklopeediline sõnaraamat. 2009 .
Sünonüümid:Vaadake, mis on "europium" teistes sõnaraamatutes:
- (sümbol Eu), hõbevalge metall sarjast LANTHANIDE, neist pehmeim ja lenduvaim. Esimest korda eraldati see oksiidina 1896. aastal. Europiumi kaevandatakse mineraalidest monasiidist ja bastnäsiidist. Kasutatakse värvitelerite ekraanide valmistamisel,... ... Teaduslik ja tehniline entsüklopeediline sõnastik
- (Euroopium), Eu, perioodilisuse tabeli III rühma keemiline element, aatomnumber 63, aatommass 151,96; kuulub haruldaste muldmetallide elementide hulka; metallist. Prantsuse keemik E. Demarsay avastas 1901. aastal... Kaasaegne entsüklopeedia
- (lat. Europium) Eu, perioodilisuse tabeli III rühma keemiline element, aatomnumber 63, aatommass 151,96, kuulub lantaniidide hulka. Metall, tihedus 5,245 g/cm³, sulamistemperatuur 826 °C. Nimi pärineb Euroopast (osa maailmast). Neutroni neelduja sisse...... Suur entsüklopeediline sõnaraamat
- (Euroopium), Eu kemikaal. III rühma perioodilise element. elementide süsteemid, juures. number 63, kl. mass 151,96, lantaniidide perekonda kuuluv. Looduslik E. koosneb isotoopidest massinumbritega 151 (47,82%) ja 153 (52,18%). Elektrooniline konfiguratsioon kolmest...... Füüsiline entsüklopeedia
Nimisõna, sünonüümide arv: 3 lantaniid (15) metall (86) element (159) ASIS Sünonüümide sõnaraamat ... Sünonüümide sõnastik
euroopium- Eu Keemiline element; kuulub lantaniidide hulka; oksiidi kujul kasutatakse seda tuumaenergeetikas põleva absorbendina. [A.S. Goldberg. Inglise-vene energiasõnastik. 2006] Teemad energia üldiselt Sünonüümid Eu EN euroopium ... Tehniline tõlkija juhend
euroopium- (Euroopium), Eu, perioodilisuse tabeli III rühma keemiline element, aatomnumber 63, aatommass 151,96; kuulub haruldaste muldmetallide elementide hulka; metallist. Avastas prantsuse keemik E. Demarsay 1901. aastal. ... Illustreeritud entsüklopeediline sõnaraamat
63 Samaarium ← Euroopium → Gadoliinium ... Vikipeedia
- (lat. euroopium), keemiline. element III gr. periood metsik süsteem viitab lantaniididele. Metallist, tihe 5,245 g/cm3, sulamistemperatuur 826 0C. Nimi Euroopast (osa maailmast). Tuumareaktorites neutronite absorbeerija, värvilise fosfori aktivaator. telerid... Loodusteadus. entsüklopeediline sõnaraamat
- (prop.) keemiline element lantaniidide perekonnast, tähis Eu (lat. europium); metallist. Uus võõrsõnade sõnastik. EdwART, 2009. europium [Vene keele võõrsõnade sõnastik
Raamatud
- Populaarne keemiliste elementide raamatukogu. Kahes raamatus. Raamat 1. Vesinik - pallaadium,. Populaarne keemiliste elementide raamatukogu sisaldab teavet kõigi inimkonnale teadaolevate elementide kohta. Tänapäeval on neid 107, osa neist on kunstlikult saadud. Kui erinevad omadused on...
Euroopium - 63
Euroopium (Eu) on haruldane muldmetall, aatomnumber 63, aatommass 152,0, sulamistemperatuur 826°C, tihedus 5,166 g/cm3.
Elemendi nimi euroopium, mis avastati puhtal kujul 1901. aastal, ei vaja selle nime päritolu selgitust. Looduses puuduvad piisavalt kõrge euroopiumisisaldusega mineraalid, see on väga hajutatud (monasiidiliiv sisaldab seda elementi 0,002%), kuid samas on euroopiumi maakoores kaks korda rohkem kui hõbedat ja kulda. on 250 korda rohkem.
Erinevate lantaniidide soolade segusid sisaldavatest mineraalidest õnnestus euroopiumi ühendeid eraldada alles 1940. aastal pärast pikki uurimistöid. Euroopiumi tootmise tooraineks on mineraalid ja tehislikud ühendid: lopariit (0,08%), eudialüüt (0,95%), Hiibiini apatiit (0,7%), Hiibiini apatiidist saadud fosfokips (0,6%), looduslik Tomtora kontsentraat (0,6%) ) (protsent on näidatud tooraine kogusisaldusest).
Haruldaste muldmetallide euroopium
Euroopium on hõbevalge metall, lantaniididest kergeim, selle tihedus on 1,5 korda väiksem kui raual. See metall on pehme, kõvadusega sarnane pliiga ja seda saab kergesti töödelda rõhu all inertses atmosfääris.
Euroopium reageerib vesiniku ja veega, suhtleb hapetega, kuid ei reageeri leelistega. Õhus oksüdeerub hästi, moodustades oksiidkile.
Euroopiumi radioaktiivsetest isotoopidest on hästi uuritud euroopium-155 (poolestusaeg umbes kaks aastat).
KÄTTE.
Euroopiumi eraldamiseks mineraalide haruldaste muldmetallide elementide segust kasutatakse kromatograafiat ja ekstraheerimismeetodeid, et saada kas kaltsiumfluoriidi või magneesiumeuroopiumfluoriidi, millest seejärel saadakse metalliline euroopium.
Metallilisel kujul euroopiumi saadakse ka selle oksiidi Eu2O3 redutseerimisel vaakumis lantaani või süsiniku abil või euroopiumkloriidi EuCl3 sulami elektrolüüsil.
RAKENDUS.
Europiumi kasutatakse selle kõrge hinna tõttu suhteliselt vähe, kuid uuenduslikes tehnoloogiates.
Tuumaenergia. Euroopiumi aatomite tuumad püüavad hästi neutroneid, mida kasutatakse tuumaenergeetikas euroopiumi kasutamiseks neutronite absorbeerijana tuumaprotsesside reguleerimisel.
Laserid. Euroopiumoksiidi kasutatakse tahkis- ja vedellaserite loomiseks, mis tekitavad laserkiirgust spektri nähtavas piirkonnas (oranžid kiired).
Astronoomia. Põletusluminofoore, mis sisaldavad euroopiumi protsendi pisikesi fraktsioone, kasutatakse astronoomias spektri infrapunaosas tähtede ja udukogude kiirguse uurimiseks.
Elektroonika. Tänapäevased mikrokiibid ja mäluseadmed luuakse muu hulgas euroopiumi abil.
Sulamid ja keraamika. Keraamikas olevat europiumi kasutatakse ülijuhtide loomiseks ning selle sulameid kasutatakse musta ja värvilise metalli metallurgias.
Vesiniku energia. Soojusenergia saamiseks vee termokeemilise lagundamise teel kasutatakse euroopiumoksiidi.
muud. Euroopiumi isotoope kasutatakse meditsiinilises diagnostikas, keskkonnaseadmete filtrite loomisel ning euroopiumi on hakatud märkimisväärselt kasutama kaitsevajadustes. Lisaks uuritakse aktiivselt euroopiumi kasutamist.
Vigade tuvastamine. Euroopiumi radioaktiivset isotoopi kasutatakse kergetes kaasaskantavates seadmetes röntgenikiirguse tegemiseks ja õhukese seinaga metallanumate kvaliteedi kontrollimiseks. Euroopiumi isotoopidel põhinev gammavigade tuvastamine on palju tundlikum kui tseesiumi ja koobalti isotoopidel põhinev defektide tuvastamine. Euroopiumi sisaldavate mineraalide analüüsimiseks kasutatakse euroopiumi sooli, mis fluorestseeruvad ultraviolettkiirguse mõjul. See meetod tuvastab uuritavas mineraalis euroopiumi väikseid fraktsioone.
Lugu
Looduses olemine
Sünnikoht
Kviitung
Metallist euroopiumi saadakse Eu 2 O 3 redutseerimisel vaakumis lantaani või süsinikuga, samuti EuCl 3 sulami elektrolüüsil.
Hinnad
Euroopium on üks kallimaid lantaniide. 2014. aastal jäi euroopiummetalli EBM-1 hind vahemikku 800–2000 USA dollarit kg kohta ning euroopiumoksiidi puhtusastmega 99,9% oli umbes 500 dollarit kg.
Füüsikalised omadused
Euroopium on puhtal kujul, nagu ka teised lantaniidid, pehme hõbevalge metall. Sellel on ebatavaliselt madal tihedus (5,243 g/cm3), sulamistemperatuur (826 °C) ja keemistemperatuur (1440 °C) võrreldes perioodilise tabeli naabrite gadoliiniumi ja samariumiga. Need väärtused on vastuolus lantaniidi kokkusurumise nähtusega, mis on tingitud euroopiumi aatomi 4f 7 6s 2 elektroonilise konfiguratsiooni mõjust selle omadustele. Kuna euroopiumi aatomi f elektronkiht on pooleldi täidetud, on metallilise sideme moodustamiseks ette nähtud ainult kaks elektroni, mille külgetõmme tuuma suhtes nõrgeneb ja toob kaasa aatomi raadiuse olulise suurenemise. Sarnast nähtust täheldatakse ka ütterbiumi aatomis. Tavatingimustes on euroopiumil kehakeskne kuubikujuline kristallvõre, mille võrekonstant on 4,581 Å. Kõrgsurve all kristalliseerumisel moodustab euroopium veel kaks kristallvõre modifikatsiooni. Pealegi erineb suureneva rõhuga modifikatsioonide järjestus teiste lantaniidide järjestusest, mida täheldatakse ka ütterbiumi puhul. Esimene faasiüleminek toimub rõhul üle 12,5 GPa, kusjuures euroopium moodustab kuusnurkse kristallvõre parameetritega a = 2,41 Å ja c = 5,45 Å. Rõhul üle 18 GPa moodustab euroopium sarnase kuusnurkse kristallvõre, millel on tihedam tihend. Mõnede ühendite kristallvõresse manustatud euroopiumiioonid on võimelised tekitama intensiivset fluorestsentsi, kusjuures kiiratava valguse lainepikkus sõltub euroopiumiioonide oksüdatsiooniastmest. Eu 3+, peaaegu sõltumata ainest, mille kristallvõre see on, kiirgab valgust lainepikkustega 613 ja 618 nm, mis vastab intensiivsele punasele värvile. Vastupidi, Eu 2+ maksimaalne emissioon sõltub tugevalt peremeesaine kristallvõre struktuurist ja näiteks baariummagneesium-aluminaadi puhul on kiiratava valguse lainepikkus 447 nm ja on spektri sinine osa ja strontsiumaluminaadi (SrAl 2 O 4 :Eu 2+) puhul on lainepikkus 520 nm ja asub nähtava valguse spektri rohelises osas. Rõhul 80 GPa ja temperatuuril 1,8 K omandab euroopium ülijuhtivad omadused.
Isotoobid
Looduslik euroopium koosneb kahest isotoobist, 151 Eu ja 153 Eu, vahekorras ligikaudu 1:1. Euroopium-153 looduslik arvukus on 52,2% ja see on stabiilne. Isotoop euroopium-151 moodustab 47,8% looduslikust euroopiumist. Hiljuti avastati, et sellel on nõrk alfa-radioaktiivsus, mille poolestusaeg on ligikaudu 5 x 10 18 aastat, mis vastab ligikaudu 1 lagunemisele 2 minuti kohta loodusliku euroopiumi kilogrammi kohta. Lisaks sellele looduslikule radioisotoobile on loodud ja uuritud 35 kunstlikku euroopiumi radioisotoopi, millest stabiilseimad on 150 Eu (poolestusaeg 36,9 aastat), 152 Eu (13,516 aastat) ja 154 Eu (8,593 aastat). Samuti avastati 8 metastabiilset ergastatud olekut, millest stabiilseimad on 150m Eu (12,8 tundi), 152m1 Eu (9,3116 tundi) ja 152m2 Eu (96 minutit).
Keemilised omadused
Euroopium on tüüpiline aktiivne metall ja reageerib enamiku mittemetallidega. Suurima reaktsioonivõimega on lantaniidi rühma euroopium. See oksüdeerub õhu käes kiiresti, metalli pinnal on alati oksiidkile. Hoida purkides või ampullides vedela parafiini või petrooleumi kihi all. Õhus temperatuurini 180 °C kuumutamisel süttib ja põleb, moodustades euroopium(III)oksiidi.
4 E u + 3 O 2 ⟶ 2 E u 2 O 3 (\displaystyle \mathrm (4\ Eu+3\ O_(2)\longparemnool 2\ Eu_(2)O_(3))
See on väga aktiivne ja suudab soolalahustest välja tõrjuda peaaegu kõik metallid. Ühendites, nagu enamiku haruldaste muldmetallide elementide puhul, on selle oksüdatsiooniaste valdavalt +3; teatud tingimustel (näiteks elektrokeemiline redutseerimine, redutseerimine tsingi amalgaamiga jne) võib saavutada oksüdatsiooniastme +2. Samuti on redokstingimuste muutmisel võimalik saada oksüdatsiooniaste +2 ja +3, mis vastab oksiidile keemilise valemiga Eu 3 O 4. Koos vesinikuga moodustab euroopium mittestöhhiomeetrilisi faase, milles vesinikuaatomid paiknevad euroopiumi aatomite vahelises kristallvõre vahekohtades. Euroopium lahustub ammoniaagis, moodustades sinise lahuse, mis, nagu ka leelismetallide sarnastes lahustes, on tingitud solvateerunud elektronide moodustumisest.
Kirjeldus
Euroopiumi aatomi Eu I elektrooniline struktuur sisaldab 63 elektroni, mis täitsid 13 kesta. Põhimõiste on konfiguratsiooni 4f 7 6s 2 oktett 8 S 7/2. Kui s-elektron on ergastatud, tekivad LS-ühenduses suure kordsusega (6,8,10) 4f 7 6snl, 4f 7 5dnl ja 4f 7 nl 2 konfiguratsioonide erinevad liikmed, mis moodustavad spektri. Esmakordselt uurisid Eu I aatomi optilist spektrit Russell H. ja King A. (1934). Üle esimese ionisatsioonipiiri (45734,9 cm -1) on konfiguratsiooni 4f 7 5dnp tasemed, üle teise (47404,1 cm -1) on klassifitseerimata tasemed. Praeguseks on Eu I uurimisaste väike, klassifitseerimata tasemeid ja üleminekuid on palju.
Viited:
Kotochigova S.A. ja teised // OiS - 1983 - T. 55, nr 3 - Lk 422-429; T. 54, nr 3 - lk 415-420.
Komarovsky V.A. ja teised // OiS - 1991 - T. 71, nr 4 - P.559-592; 1984 - T. 57, nr 5 - lk 803-807.
Karner C. et al. //Astron. ja Astroofia. - 1982 - Vol. 107, nr 1 - lk 161-165.
Golovachev N.V. ja teised // OiS - 1978 - T. 44, nr 1 - Lk 28-30.
Bhattacharyya S. et al. // Phys. Rev. A – 2006 – kd. 73, nr 6 - lk 062506; 2007 – kd. 76, nr 1 A - P. 012502; Spectrochim. Acta B – 2003 – kd. 58, nr 3 – lk 469-478.
Smirnov Yu.M. // TVT - 2003 - T. 41, nr 3 - Lk 353-360.
Nakhate S. et al. // J. Phys. B – 1996 – kd. 29, nr 8 - lk 1439-1450.
Xie J. et al. // J. Phys. B – 2011 – kd. 44, nr 1 – lk 015003.
Wang Xi et al. // J. Phys. B – 2012 – kd. 45 - lk 165001.
Den Hartog E. et al. // Astroofia. J., suppl. ser. - 2002 - Vol. 141 - lk 255-265.
Elantkowska M. et al. // Z. Phys. D – 1993 – kd. 27 - lk 103-109.