Det siste sjeldne jordartelementet i ceriumundergruppen - europium - akkurat som naboene i det periodiske systemet, er en av de kraftigste absorbatorene av termiske nøytroner. Dette er grunnlaget for bruken innen atomteknologi og strålevernteknologi.
Som et anti-nøytronbeskyttelsesmateriale er element nr. 63 interessant fordi dets naturlige isotoper 151 Eu og 153 Eu, som absorberer nøytroner, omdannes til isotoper hvis tverrsnitt for å fange termiske nøytroner er nesten like stort.
Radioaktivt europium produsert i atomreaktorer har blitt brukt til å behandle noen former for kreft.
Europium har fått betydning som aktivator av fosfor. Spesielt yttriumoksid, oksysulfid og orthovanadat YV0 4, som brukes til å produsere rød farge på TV-skjermer, aktiveres av mikrourenheter av europium. Andre fosfor aktivert av europium er også av praktisk betydning. De er basert på sink- og strontiumsulfider, natrium- og kalsiumfluorider, kalsium- og bariumsilikater.
Det er kjent at det ble gjort forsøk på å legere noen spesielle legeringer med europium, skilt fra andre lantanider, spesielt zirkoniumbaserte legeringer.
Element nr. 63 er ikke som andre sjeldne jordartselementer på alle måter. - den letteste av lantanidene, dens tetthet er bare 5,245 g/cm 3 . Europium har den største atomradiusen og atomvolumet av alle lantanider. Noen forskere forbinder også disse "avvikene" i egenskapene til element nr. 63 med det faktum at av alle de sjeldne jordartselementene er europium minst motstandsdyktig mot den korrosive virkningen av fuktig luft og vann.
Ved å reagere med vann danner europium en løselig forbindelse Eu(0H) 2 *2H 2 0. Den er gul i fargen, men blir gradvis hvit under lagring. Tilsynelatende skjer videre oksidasjon av atmosfærisk oksygen til Eu 2 0 3 her.
Som vi allerede vet, kan europium i forbindelser være di- og trivalent. De fleste av dens forbindelser er hvite, vanligvis med en kremaktig, rosa eller lys oransje fargetone. Forbindelser av europium med klor og brom er lysfølsomme.
Som kjent kan treverdige ioner av mange lantanider brukes, som Cr 3+ ion i rubin, for å eksitere laserstråling. Men av dem alle er det bare Eu 3+-ionet som produserer stråling i den delen av spekteret som oppfattes av det menneskelige øyet. Europium-laserstrålen er oransje.
Opprinnelsen til navnet europium
Hvor navnet på element nr. 63 kommer fra er ikke vanskelig å forstå. Når det gjelder historien til funnet, var den vanskelig og lang å oppdage.
I 1886 isolerte den franske kjemikeren Demarsay et nytt grunnstoff fra Samarps jord, som tilsynelatende ikke var rent europium. Men opplevelsen hans kunne ikke reproduseres. Samme år oppdaget engelskmannen Crookes en ny linje i samarskittspekteret. Lecoq de Boisbaudran kom med en lignende melding seks år senere. Men alle dataene om det nye elementet var noe ustabile.
Demarsay viste karakter. Han brukte flere år på å isolere et nytt grunnstoff fra samariumjord, og etter å ha forberedt (dette var allerede i 1896) et rent preparat, så han tydelig spektrallinjen til det nye elementet. Opprinnelig utpekte han det nye elementet med den greske store bokstaven "sigma" - 2. I 1901, etter en rekke kontrolleksperimenter, fikk dette elementet sitt nåværende navn.
Metallisk europium ble først oppnådd først i 1937.
Europium
EUROPIUM-og jeg; m.[lat. Europium] Kjemisk grunnstoff (Eu), et sølvhvitt radioaktivt metall som tilhører lantanidene (innhentet kunstig; brukt i atom- og radioteknisk industri).
europium(lat. Europium), et kjemisk grunnstoff i gruppe III i det periodiske system, tilhører lantanidene. Metall, tetthet 5,245 g/cm 3 t pl 826°C. Navnet kommer fra "Europa" (en del av verden). Nøytronabsorbator i atomreaktorer, fosforaktivator i farge-TV.
EUROPIUMEUROPIUM (lat. Europium), Eu (les «europium»), kjemisk grunnstoff med atomnummer 63, atommasse 151,96. Består av to stabile isotoper 151 Eu (47,82%) og 153 Eu (52,18%). Konfigurasjon av ytre elektroniske lag 4 s 2
s 6
d 10
f 7
5s 2
s 6
6s 2
. Oksydasjonstilstanden i forbindelser er +3 (valens III), sjeldnere +2 (valens II).
Tilhører sjeldne jordartselementer (cerium undergruppe av lantanider). Ligger i gruppe III B, i den 6. perioden i det periodiske systemet. Radien til det nøytrale atomet er 0,202 nm, radiusen til Eu 2+-ionet er 0,131 nm, og Eu 3+-ionet er 0,109 nm. Ioniseringsenergier 5,664, 11,25, 24,70, 42,65 eV. Elektronegativitet ifølge Pauling (cm. PAULING Linus) 1.
Oppdagelseshistorie
Europium ble oppdaget av E. Demarsay i 1886. Grunnstoffet fikk navnet sitt i 1901 etter navnet på kontinentet. Europiummetall ble først oppnådd i 1937.
Å være i naturen
Europiuminnholdet i jordskorpen er 1,310 -4 %, i sjøvann 1,110 -6 mg/l. En del av monazittmineralene (cm. MONAZITT), loparita (cm. LOPARIT), bastnaesitt (cm. BASTNESIT) og andre.
Kvittering
Metallisk europium oppnås ved reduksjon av Eu 2 O 3 i vakuum med lantan eller karbon, samt ved elektrolyse av EuCl 3-smelten.
Fysiske og kjemiske egenskaper
Europium er et sølvgrå metall. Kubisk gitter type a-Fe, EN= 0,4582 nm. Smeltepunkt 826 °C, kokepunkt 1559 °C, tetthet 5,245 kg/dm3.
I luft er europium dekket med en film av oksider og hydratiserte karbonater. Med lett oppvarming oksiderer den raskt. Ved lett oppvarming reagerer den med halogener, nitrogen og hydrogen. Reagerer med vann og mineralsyrer ved romtemperatur.
Eu 2 O 3 oksid har grunnleggende egenskaper det tilsvarer den sterke basen Eu(OH) 3. Interaksjonen mellom Eu og Eu 2 O 3, samt interaksjonen av treverdige europiumoksyhalogenider med litiumhydrid LiH, produserer europium (II) oksid EuO. Basen Eu(OH) 2 tilsvarer dette oksidet.
applikasjon
Den brukes som en nøytronabsorber i kjernefysisk teknologi, en aktivator av røde fosforer brukt i fargefjernsyn. 155 Eu - i medisinsk diagnostikk.
encyklopedisk ordbok. 2009 .
Synonymer:Se hva "europium" er i andre ordbøker:
- (symbol Eu), et sølvhvitt metall fra LANTHANIDE-serien, den mykeste og mest flyktige av dem. Det ble først isolert i form av et oksid i 1896. Europium utvinnes fra mineralene monazitt og bastnäsitt. Brukes til produksjon av farge-TV-skjermer,... ... Vitenskapelig og teknisk encyklopedisk ordbok
- (Europium), Eu, kjemisk element av gruppe III i det periodiske systemet, atomnummer 63, atommasse 151,96; tilhører sjeldne jordelementer; metall. Oppdaget av den franske kjemikeren E. Demarsay i 1901... Moderne leksikon
- (lat. Europium) Eu, et kjemisk grunnstoff i gruppe III i det periodiske system, atomnummer 63, atommasse 151,96, tilhører lantanidene. Metall, tetthet 5,245 g/cm³, smeltepunkt 826.C. Navnet kommer fra Europa (en del av verden). Nøytronabsorber i... ... Stor encyklopedisk ordbok
- (Europium), EU-kjemikalier. element av gruppe III periodisk. systemer av elementer, kl. nummer 63, kl. masse 151,96, del av lantanidfamilien. Naturlig E. består av isotoper med massetall 151 (47,82 %) og 153 (52,18 %). Elektronisk konfigurasjon av tre... ... Fysisk leksikon
Substantiv, antall synonymer: 3 lantanid (15) metall (86) element (159) ASIS Dictionary of Synonyms ... Synonymordbok
europium- Eu Kjemisk element; tilhører lantanider; i form av oksid brukes det i kjernekraft som en brennbar absorber. [A.S. Goldberg. Engelsk-russisk energiordbok. 2006] Emner energi generelt Synonymer Eu EN europium ... Teknisk oversetterveiledning
Europium- (Europium), Eu, kjemisk grunnstoff i gruppe III i det periodiske system, atomnummer 63, atommasse 151,96; tilhører sjeldne jordelementer; metall. Oppdaget av den franske kjemikeren E. Demarsay i 1901. ... Illustrert encyklopedisk ordbok
63 Samarium ← Europium → Gadolinium ... Wikipedia
- (lat. Europium), kjemisk. element III gr. periode vill system, refererer til lantanidene. Metall, tett 5,245 g/cm3, smeltepunkt 826°C. Navn fra Europa (en del av verden). Nøytronabsorber i atomreaktorer, aktivator av fosfor i farge. TV-er... Naturvitenskap. encyklopedisk ordbok
- (prop.) kjemisk et grunnstoff fra lantanidfamilien, symbol Eu (lat. europium); metall. Ny ordbok med fremmedord. av EdwART, 2009. europium [Ordbok over utenlandske ord i det russiske språket
Bøker
- Populært bibliotek med kjemiske elementer. I to bøker. Bok 1. Hydrogen - Palladium,. The Popular Chemical Elements Library inneholder informasjon om alle grunnstoffene kjent for menneskeheten. I dag er det 107 av dem, noen av dem er oppnådd kunstig. Hvor forskjellige egenskapene er...
Europium - 63
Europium (Eu) er et sjeldent jordmetall, atomnummer 63, atommasse 152,0, smeltepunkt 826°C, tetthet 5,166 g/cm3.
Navnet på grunnstoffet, europium, som ble oppdaget i sin rene form i 1901, trenger ikke en forklaring på opprinnelsen til dette navnet. I naturen er det ingen mineraler med et tilstrekkelig høyt innhold av europium, det er svært spredt (monazittsand inneholder 0,002% av dette grunnstoffet), men samtidig er europium i jordskorpen dobbelt så mye som sølv og gull er 250 ganger mer.
Det var mulig å isolere europiumforbindelser fra mineraler som inneholdt blandinger av salter av forskjellige lantanider først i 1940, etter langvarig forskning. Råvarene for produksjon av europium er mineraler og menneskeskapte forbindelser: loparitt (0,08 %), eudialytt (0,95 %), Khibinyapatitt (0,7 %), fosfogips fra Khibinyapatitt (0,6 %), naturlig Tomtora-konsentrat (0,6 % ) (prosentandelen er angitt fra totalinnholdet i råvaren).
Europium sjeldent jordmetall
Europium er et sølvhvitt metall, det letteste av lantanidene, dens tetthet er 1,5 ganger mindre enn jern. Dette metallet er mykt, likt i hardhet som bly, og kan enkelt bearbeides under trykk i en inert atmosfære.
Europium reagerer med hydrogen og vann, interagerer med syrer, men reagerer ikke med alkalier. I luft oksiderer det godt, og danner en oksidfilm.
Av de radioaktive isotopene til europium er europium-155 godt studert (halveringstid ca. to år).
KVITTERING.
For å isolere europium fra en blanding av sjeldne jordartsmetaller i mineraler, brukes kromatografi og ekstraksjonsmetoder for å oppnå enten kalsiumfluorid eller magnesium europiumfluorid, hvorfra metallisk europium deretter oppnås.
Europium i metallisk form oppnås også ved reduksjon av dets oksid Eu2O3, i et vakuum ved hjelp av lantan eller karbon, eller ved elektrolyse av en smelte av europiumklorid EuCl3.
APPLIKASJON.
Europium brukes relativt begrenset på grunn av sin høye pris, men i innovative teknologier.
Kjernekraft. Kjernene til europium-atomer fanger godt opp nøytroner, som brukes i kjernekraft for å bruke europium som en nøytronabsorber for å regulere kjernefysiske prosesser.
Lasere. Europiumoksid brukes til å lage faststoff- og flytende lasere som genererer laserstråling i det synlige området av spekteret (oransje stråler).
Astronomi. Flare-fosfor, som inneholder bittesmå brøkdeler av en prosent av europium, brukes i astronomi i den infrarøde delen av spekteret for å studere strålingen fra stjerner og stjernetåker.
Elektronikk. Moderne mikrobrikker og minneenheter lages blant annet ved hjelp av europium.
Legeringer og keramikk. Europium i keramikk brukes til å lage superledere, og legeringene brukes i jernholdig og ikke-jernholdig metallurgi.
Hydrogen energi. For å oppnå termisk energi ved termokjemisk dekomponering av vann, brukes europiumoksid.
Annen. Europium-isotoper brukes i medisinsk diagnostikk, til å lage filtre i miljøutstyr, og europium har begynt å bli betydelig brukt til forsvarsbehov. I tillegg er bruken av europium under aktiv studie.
Feildeteksjon. Den radioaktive isotopen av europium brukes i lette bærbare enheter for røntgen og kvalitetskontroll av tynnveggede metallkar. Gammafeildeteksjon basert på europiumisotoper er mye mer følsom enn feildeteksjon basert på cesium- og koboltisotoper. For å analysere mineraler som inneholder europium, brukes europiumsalter som fluorescerer under ultrafiolett stråling. Denne metoden oppdager små fraksjoner av europium i mineralet som studeres.
Historie
Å være i naturen
Fødselssted
Kvittering
Metallisk europium oppnås ved reduksjon av Eu 2 O 3 i vakuum med lantan eller karbon, samt ved elektrolyse av EuCl 3-smelten.
Priser
Europium er en av de dyreste lantanidene. I 2014 varierte prisen på europiummetall EBM-1 fra 800 til 2000 amerikanske dollar per kg, og europiumoksid med en renhet på 99,9 % var omtrent 500 dollar per kg.
Fysiske egenskaper
Europium i sin rene form er, som de andre lantanidene, et mykt, sølvhvitt metall. Den har uvanlig lav tetthet (5,243 g/cm3), smeltepunkt (826 °C) og kokepunkt (1440 °C) sammenlignet med dens periodiske naboer gadolinium og samarium. Disse verdiene motsier fenomenet lantanidkompresjon på grunn av påvirkningen av den elektroniske konfigurasjonen av europiumatomet 4f 7 6s 2 på dets egenskaper. Siden f-elektronskallet til europium-atomet er halvfylt, er det bare to elektroner som tilveiebringes for dannelsen av en metallisk binding, hvis tiltrekning til kjernen svekkes og fører til en betydelig økning i atomets radius. Et lignende fenomen observeres også i ytterbiumatomet. Under normale forhold har europium et kroppssentrert kubisk krystallgitter med en gitterkonstant på 4,581 Å. Ved krystallisering under høyt trykk danner europium ytterligere to modifikasjoner av krystallgitteret. Dessuten skiller sekvensen av modifikasjoner med økende trykk seg fra sekvensen i andre lantanider, som også observeres i ytterbium. Den første faseovergangen skjer ved trykk over 12,5 GPa, med europium som danner et heksagonalt krystallgitter med parameterne a = 2,41 Å og c = 5,45 Å. Ved trykk over 18 GPa danner europium et lignende sekskantet krystallgitter med en tettere pakking. Europiumioner innebygd i krystallgitteret til noen forbindelser er i stand til å produsere intens fluorescens, med bølgelengden til det utsendte lyset avhengig av oksidasjonstilstanden til europiumionene. Eu 3+, nesten uavhengig av stoffet i hvis krystallgitter det er innebygd, sender ut lys med bølgelengder på 613 og 618 nm, som tilsvarer en intens rød farge. Tvert imot er den maksimale emisjonen av Eu 2+ sterkt avhengig av strukturen til krystallgitteret til vertsstoffet, og for eksempel i tilfelle av barium-magnesiumaluminat er bølgelengden til det utsendte lyset 447 nm og er i den blå delen av spekteret, og når det gjelder strontiumaluminat (SrAl 2 O 4 :Eu 2+) er bølgelengden 520 nm og er i den grønne delen av det synlige lysspekteret. Ved et trykk på 80 GPa og en temperatur på 1,8 K får europium superledende egenskaper.
Isotoper
Naturlig europium består av to isotoper, 151 Eu og 153 Eu, i et forhold på omtrent 1:1. Europium-153 har en naturlig overflod på 52,2 % og er stabil. Isotopen europium-151 utgjør 47,8 % av naturlig europium. Det har nylig blitt oppdaget å ha svak alfa-radioaktivitet med en halveringstid på ca. 5 x 10 18 år, tilsvarende ca. 1 henfall per 2 minutter per kilo naturlig europium. I tillegg til denne naturlige radioisotopen er det laget og studert 35 kunstige europium-radioisotoper, blant dem er de mest stabile 150 Eu (halveringstid 36,9 år), 152 Eu (13.516 år) og 154 Eu (8.593 år). 8 metastabile eksiterte tilstander ble også oppdaget, blant dem de mest stabile er 150m Eu (12,8 timer), 152m1 Eu (9,3116 timer) og 152m2 Eu (96 minutter).
Kjemiske egenskaper
Europium er et typisk aktivt metall og reagerer med de fleste ikke-metaller. Europium i lantanidgruppen har maksimal reaktivitet. Det oksiderer raskt i luft; det er alltid en oksidfilm på metalloverflaten. Oppbevares i glass eller ampuller under et lag flytende parafin eller parafin. Når den varmes opp i luft til en temperatur på 180 °C, antennes den og brenner for å danne europium(III)oksid.
4 E u + 3 O 2 ⟶ 2 E u 2 O 3 (\displaystyle \mathrm (4\ Eu+3\ O_(2)\longrightarrow 2\ Eu_(2)O_(3)) )
Den er veldig aktiv og kan fortrenge nesten alle metaller fra saltløsninger. I forbindelser, som de fleste sjeldne jordartselementer, viser den hovedsakelig en oksidasjonstilstand på +3 under visse forhold (for eksempel elektrokjemisk reduksjon, reduksjon med sinkamalgam, etc.) kan en oksidasjonstilstand på +2 oppnås. Også, når du endrer redoksbetingelsene, er det mulig å oppnå en oksidasjonstilstand på +2 og +3, som tilsvarer et oksid med den kjemiske formelen Eu 3 O 4. Med hydrogen danner europium ikke-støkiometriske faser der hydrogenatomer befinner seg i mellomrommene i krystallgitteret mellom europiumatomene. Europium løses opp i ammoniakk for å danne en blå løsning, som skyldes, som i lignende løsninger av alkalimetaller, dannelsen av solvatiserte elektroner.
Beskrivelse
Den elektroniske strukturen til europium-atomet Eu I inneholder 63 elektroner som fylte 13 skjell. Hovedbegrepet er oktetten 8 S 7/2 av konfigurasjonen 4f 7 6s 2. Når s-elektronet er opphisset, oppstår forskjellige termer av 4f 7 6snl, 4f 7 5dnl og 4f 7 nl 2 konfigurasjoner med høy multiplisitet (6,8,10) i LS-koblingen, som danner spekteret. For første gang ble det optiske spekteret til Eu I-atomet studert av Russell H. og King A. (1934). Over den første ioniseringsgrensen (45734,9 cm -1) er det nivåer av 4f 7 5dnp-konfigurasjonen, over den andre (47404,1 cm -1) er det uklassifiserte nivåer. Til dags dato er studiegraden av Eu I liten, det er mange uklassifiserte nivåer og overganger.
Referanser:
Kotochigova S.A. og andre // OiS - 1983 - T. 55, nr. 3 - S. 422-429; T. 54, nr. 3 - s. 415-420.
Komarovsky V.A. og andre // OiS - 1991 - T. 71, nr. 4 - P.559-592; 1984 - T. 57, nr. 5 - P. 803-807.
Karner C. et al. //Astron. og Astrophys. - 1982 - Vol. 107, nr. 1 - s. 161-165.
Golovachev N.V. og andre // OiS - 1978 - T. 44, nr. 1 - S. 28-30.
Bhattacharyya S. et al. // Fysisk. Rev. A - 2006 - Vol. 73, nr. 6 - P. 062506; 2007 - Vol. 76, nr. 1 A - P. 012502; Spectrochim. Acta B - 2003 - Vol. 58, nr. 3 - s. 469-478.
Smirnov Yu.M. // TVT - 2003 - T. 41, nr. 3 - S. 353-360.
Nakhate S. et al. // J. Phys. B - 1996 - Vol. 29, nr. 8 - s. 1439-1450.
Xie J. et al. // J. Phys. B - 2011 - Vol. 44, nr. 1 - P. 015003.
Wang Xi et al. // J. Phys. B - 2012 - Vol. 45 - S. 165001.
Den Hartog E. et al. // Astrofys. J., suppl. ser. - 2002 - Vol. 141 - s. 255-265.
Elantkowska M. et al. // Z. Phys. D - 1993 - Vol. 27 - s. 103-109.