Сиқырлы сирек жер элементі еуропиум

Еуропа, таңбасы Eu, ал атомдық нөмірі 63. Лантанидтің әдеттегі мүшесі ретінде еуропий әдетте +3 валенттілікке ие, бірақ оттегі+2 валенттілігі де кең таралған. Валенттілігі +2 болатын еуропийдің қосылыстары азырақ. Басқа ауыр металдармен салыстырғанда еуропийдің айтарлықтай биологиялық әсері жоқ және салыстырмалы түрде улы емес. Еуропийді қолданудың көпшілігі еуропий қосылыстарының фосфоресценциялық әсерін пайдаланады. Еуропиум – ғаламдағы ең аз элементтердің бірі; Ғаламда тек 5-ке жуық зат бар × 10-8% зат еуропий.

eu

Монацитте еуропий бар

Еуропаның ашылуы

Әңгіме 19 ғасырдың аяғында басталады: сол кезде тамаша ғалымдар Атомдық сәуле шығару спектрін талдау арқылы Менделеевтің периодтық жүйесіндегі қалған бос орындарды жүйелі түрде толтыра бастады. Бүгінгі көзқарас бойынша бұл жұмыс қиын емес, оны бакалавриат студенті аяқтай алады; Бірақ ол кезде ғалымдарда дәлдігі төмен аспаптар мен тазалау қиын үлгілер ғана болды. Сондықтан лантанидтің ашылуының бүкіл тарихында барлық «квази» ашушылар жалған мәлімдемелер жасап, бір-бірімен дауласып отырды.

1885 жылы сэр Уильям Крукс 63-элементтің бірінші, бірақ өте анық емес сигналын ашты: ол самариум үлгісінде ерекше қызыл спектрлік сызықты (609 нм) байқады. 1892 және 1893 жылдар аралығында галлий, самарий және диспрозияны ашушы Пол е миль ЛеКок де Бусборан бұл жолақты растап, басқа жасыл жолақты (535 нм) ашты.

Содан кейін, 1896 жылы Эг не Анатоль Демар шыдамдылықпен самарий оксидін бөліп, самарий мен гадолиний арасында орналасқан жаңа сирек жер элементінің ашылғанын растады. Ол 1901 жылы бұл элементті сәтті ажыратып, ашылу сапарының аяқталуын белгіледі: «Мен бұл жаңа элементті Еу белгісімен және атомдық массасы шамамен 151 болатын Europium деп атаймын деп үміттенемін».

Электрондық конфигурация

eu

Электрондық конфигурация:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7

Еуропиум әдетте үш валентті болғанымен, ол екі валентті қосылыстар түзуге бейім. Бұл құбылыс лантанидтердің көпшілігінің +3 валентті қосылыстардың түзілуінен ерекшеленеді. Екі валентті еуропийдің электрондық конфигурациясы 4f7, өйткені жартылай толтырылған f қабықшасы тұрақтылықты қамтамасыз етеді, ал еуропиум (II) және барий (II) ұқсас. Екі валентті еуропиум – жеңіл тотықсыздандырғыш, ол ауада тотығады және европий (III) қосылысын түзеді. Анаэробты жағдайларда, әсіресе қыздыру жағдайында екі валентті еуропиум жеткілікті тұрақты және кальций мен басқа сілтілі жер минералдарына қосылуға бейім. Бұл ион алмасу процесі «теріс европий аномалиясының» негізі болып табылады, яғни хондриттің көптігімен салыстырғанда, монацит сияқты көптеген лантанидті минералдарда еуропийдің мөлшері төмен. Моназитпен салыстырғанда, бастнаезит жиі жағымсыз еуропий аномалиясын көрсетеді, сондықтан баснаезит сонымен қатар еуропияның негізгі көзі болып табылады.

Еуропалық металл

еуропалық металл

Еуропий - балқу температурасы 822 ° C, қайнау температурасы 1597 ° C және тығыздығы 5,2434 г/см³ темір сұр металл. Еуропиум – сирек жер элементтерінің ішіндегі ең белсенді металл: бөлме температурасында ол ауада металдық жылтырлығын бірден жоғалтады және тез ұнтаққа айналады; Сутегі газын алу үшін суық сумен қатты әрекеттесіңіз; Еуропий бормен, көміртегімен, күкіртпен, фосформен, сутегімен, азотпен және т.б.

Europium қолдану

еуропалық металл бағасы

Еуропий сульфаты ультракүлгін сәулелер астында қызыл флуоресценция шығарады

Жас көрнекті химик Джордж Урбейн Демар ç ay спектроскопиялық аспапты мұра етті және 1906 жылы еуропий қосылған итрий (III) оксидінің үлгісі өте ашық қызыл жарық шығаратынын анықтады. Бұл еуропий фосфорлы материалдардың ұзақ сапарының басы – қызыл жарық шығару үшін ғана емес, сонымен қатар көк жарық үшін пайдаланылады, өйткені сәулелену спектрі Eu2+ осы ауқымға түседі.

Қызыл Eu3+, жасыл Tb3+ және көк Eu2+ эмитенттерден тұратын фосфор немесе олардың комбинациясы ультракүлгін сәулені көрінетін жарыққа айналдыра алады. Бұл материалдар дүние жүзіндегі әртүрлі аспаптарда маңызды рөл атқарады: рентген сәулелерін күшейтетін экрандар, катодтық сәулелік түтіктер немесе плазмалық экрандар, сондай-ақ соңғы кездегі энергияны үнемдейтін флуоресцентті лампалар мен жарық диодтары.

Үш валентті еуропияның флуоресценциялық әсерін органикалық хош иісті молекулалар да сенсибилизациялауы мүмкін және мұндай кешендерді контрафактілік сиялар мен штрих-кодтар сияқты жоғары сезімталдықты қажет ететін әртүрлі жағдайларда қолдануға болады.

1980 жылдардан бастап еуропиум уақыт бойынша шешілетін суық флуоресценция әдісін қолдану арқылы жоғары сезімтал биофармацевтикалық талдауда жетекші рөл атқарып келеді. Көптеген ауруханалар мен медициналық зертханаларда мұндай талдау әдеттегідей болды. Биологиялық бейнелеуді қоса алғанда, өмір туралы ғылымды зерттеуде еуропийден және басқа лантанидтерден жасалған флуоресцентті биологиялық зондтар барлық жерде кездеседі. Бақытымызға орай, бір килограмм еуропиум шамамен бір миллиард талдауды қолдау үшін жеткілікті - Қытай үкіметі жақында сирек жердің экспортын шектегеннен кейін, сирек жер элементтерін сақтау тапшылығынан үрейленген өнеркәсібі дамыған елдер мұндай қолданбаларға ұқсас қауіптер туралы алаңдамауы керек.

Еуропий оксиді жаңа рентгендік медициналық диагностика жүйесінде ынталандырылған эмиссиялық фосфор ретінде қолданылады. Еуропий оксидін түрлі-түсті линзалар мен оптоэлектрондық сүзгілерді өндіру үшін, магниттік көпіршікті сақтау құрылғылары үшін, сондай-ақ басқару материалдарында, қорғаныс материалдарында және атом реакторларының құрылымдық материалдарында пайдалануға болады. Оның атомдары кез келген басқа элементтерге қарағанда көбірек нейтрондарды сіңіре алатындықтан, ол әдетте атомдық реакторларда нейтрондарды жұту үшін материал ретінде пайдаланылады.

Қазіргі қарқынды дамып жатқан әлемде еуропийдің жақында ашылған қолданылуы ауыл шаруашылығына қатты әсер етуі мүмкін. Ғалымдар екі валентті еуропий мен бірвалентті мыс қосылған пластмассалар күн сәулесінің ультракүлгін бөлігін көрінетін жарыққа тиімді түрде айналдыра алатынын анықтады. Бұл процесс өте жасыл (бұл қызылдың қосымша түстері). Пластмассаның бұл түрін жылыжай салу үшін пайдалану өсімдіктерге көрінетін жарықты көбірек сіңіруге және егін өнімділігін шамамен 10% арттыруға мүмкіндік береді.

Europium сонымен қатар ақпаратты бір уақытта бірнеше күн бойы сенімді сақтай алатын кванттық жад микросхемаларына қолданылуы мүмкін. Олар сезімтал кванттық деректерді қатты дискіге ұқсас құрылғыда сақтауға және ел бойынша жөнелтуге мүмкіндік береді.


Жіберу уақыты: 27 маусым 2023 ж