Europium, simbolnya ialah Eu, dan nombor Atom ialah 63. Sebagai ahli tipikal Lantanida, europium biasanya mempunyai+3 valens, tetapi oksigen+2 valens juga biasa. Terdapat lebih sedikit sebatian europium dengan keadaan valens +2. Berbanding dengan logam berat lain, europium tidak mempunyai kesan biologi yang ketara dan secara relatifnya tidak toksik. Kebanyakan aplikasi europium menggunakan kesan phosphorescence sebatian Europium. Europium adalah salah satu unsur yang paling sedikit di alam semesta; Terdapat hanya kira-kira 5 di alam semesta × 10-8% daripada bahan adalah europium.
Europium wujud dalam monazite
Penemuan Europium
Kisahnya bermula pada penghujung abad ke-19: pada masa itu, saintis cemerlang mula mengisi kekosongan yang tinggal secara sistematik dalam jadual berkala Mendeleev dengan menganalisis spektrum pelepasan Atom. Pada pandangan hari ini, kerja ini tidak sukar, dan seorang pelajar sarjana boleh menyelesaikannya; Tetapi pada masa itu, saintis hanya mempunyai instrumen dengan ketepatan rendah dan sampel yang sukar untuk dibersihkan. Oleh itu, dalam keseluruhan sejarah penemuan Lanthanide, semua penemu "kuasi" terus membuat dakwaan palsu dan berdebat antara satu sama lain.
Pada tahun 1885, Sir William Crookes menemui isyarat pertama tetapi tidak begitu jelas bagi unsur 63: dia memerhati garis spektrum merah tertentu (609 nm) dalam sampel samarium. Antara tahun 1892 dan 1893, penemu gallium, samarium, dan dysprosium, Paul é mile LeCoq de Boisbaudran, mengesahkan jalur ini dan menemui satu lagi jalur hijau (535 nm).
Seterusnya, pada tahun 1896, Eug è ne Anatole Demar ç ay dengan sabar memisahkan samarium oksida dan mengesahkan penemuan unsur nadir bumi baharu yang terletak di antara samarium dan gadolinium. Dia berjaya memisahkan elemen ini pada tahun 1901, menandakan berakhirnya perjalanan penemuan: "Saya berharap untuk menamakan elemen baru ini Europium, dengan simbol Eu dan jisim Atom kira-kira 151."
Konfigurasi elektron
Konfigurasi elektron:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7
Walaupun europium biasanya trivalen, ia cenderung untuk membentuk sebatian divalen. Fenomena ini berbeza daripada pembentukan +3 sebatian valens oleh kebanyakan Lantanida. Europium divalen mempunyai konfigurasi elektronik 4f7, kerana cangkang f separuh terisi memberikan lebih kestabilan, dan europium (II) dan barium (II) adalah serupa. Europium divalen ialah agen penurun ringan yang teroksida dalam udara untuk membentuk sebatian europium (III). Di bawah keadaan anaerobik, terutamanya keadaan pemanasan, europium divalen cukup stabil dan cenderung untuk digabungkan ke dalam kalsium dan mineral alkali bumi yang lain. Proses pertukaran ion ini adalah asas kepada "anomali europium negatif", iaitu, berbanding dengan banyaknya Chondrite, banyak mineral lantanida seperti monazit mempunyai kandungan europium yang rendah. Berbanding dengan monazit, bastnaesite sering menunjukkan lebih sedikit anomali europium negatif, jadi bastnaesite juga merupakan sumber utama europium.
Europium ialah logam besi kelabu dengan takat lebur 822 ° C, takat didih 1597 ° C, dan ketumpatan 5.2434 g/cm ³； Ia adalah unsur yang paling tidak tumpat, paling lembut, dan paling tidak menentu antara unsur nadir bumi. Europium ialah logam yang paling aktif di antara unsur nadir bumi: pada suhu bilik, ia serta-merta kehilangan kilauan logamnya di udara dan cepat teroksida menjadi serbuk; Bertindak balas dengan kuat dengan air sejuk untuk menghasilkan gas hidrogen; Europium boleh bertindak balas dengan boron, karbon, sulfur, fosforus, hidrogen, nitrogen, dll.
Penggunaan Europium
Europium sulfat memancarkan pendarfluor merah di bawah cahaya ultraungu
Georges Urbain, seorang ahli kimia muda yang cemerlang, mewarisi instrumen Spektroskopi Demar ç ay dan mendapati bahawa sampel Yttrium(III) oksida didopkan dengan europium mengeluarkan cahaya merah yang sangat terang pada tahun 1906. Ini adalah permulaan perjalanan panjang bahan pendarfluor europium - bukan sahaja digunakan untuk memancarkan cahaya merah, tetapi juga cahaya biru, kerana spektrum pelepasan Eu2+ berada dalam julat ini.
Fosfor yang terdiri daripada pemancar Eu3+ merah, Tb3+ hijau dan biru Eu2+, atau gabungannya, boleh menukarkan cahaya ultraungu kepada cahaya yang boleh dilihat. Bahan-bahan ini memainkan peranan penting dalam pelbagai instrumen di seluruh dunia: skrin penguat sinar-X, tiub sinar katod atau skrin plasma, serta lampu pendarfluor penjimatan tenaga dan diod pemancar cahaya terkini.
Kesan pendarfluor europium trivalen juga boleh dipekakan oleh molekul aromatik organik, dan kompleks tersebut boleh digunakan dalam pelbagai situasi yang memerlukan kepekaan tinggi, seperti dakwat anti-pemalsuan dan kod bar.
Sejak 1980-an, europium telah memainkan peranan utama dalam analisis biofarmaseutikal yang sangat sensitif menggunakan kaedah pendarfluor sejuk yang diselesaikan masa. Di kebanyakan hospital dan makmal perubatan, analisis sedemikian telah menjadi rutin. Dalam penyelidikan sains hayat, termasuk pengimejan biologi, probe biologi pendarfluor yang diperbuat daripada europium dan Lanthanide lain terdapat di mana-mana. Mujurlah, satu kilogram europium cukup untuk menyokong kira-kira satu bilion analisis – selepas kerajaan China baru-baru ini menyekat eksport nadir bumi, negara perindustrian yang panik dengan kekurangan penyimpanan unsur nadir bumi tidak perlu risau tentang ancaman serupa terhadap aplikasi tersebut.
Europium oksida digunakan sebagai Fosfor pelepasan yang dirangsang dalam sistem diagnosis perubatan sinar-X baharu. Europium oksida juga boleh digunakan untuk mengeluarkan kanta berwarna dan penapis optoelektronik, untuk peranti penyimpanan gelembung magnetik, dan dalam bahan kawalan, bahan perisai, dan bahan struktur reaktor atom. Oleh kerana atomnya boleh menyerap lebih banyak neutron daripada unsur lain, ia biasanya digunakan sebagai bahan untuk menyerap neutron dalam reaktor atom.
Dalam dunia yang berkembang pesat hari ini, aplikasi europium yang ditemui baru-baru ini mungkin mempunyai kesan yang mendalam terhadap pertanian. Para saintis telah mendapati bahawa plastik yang didopkan dengan europium divalen dan kuprum univalen dengan cekap boleh menukar bahagian ultraviolet cahaya matahari kepada cahaya yang boleh dilihat. Proses ini agak hijau (ia adalah warna Pelengkap merah). Menggunakan plastik jenis ini untuk membina rumah hijau boleh membolehkan tumbuhan menyerap lebih banyak cahaya yang boleh dilihat dan meningkatkan hasil tanaman sebanyak kira-kira 10%.
Europium juga boleh digunakan pada cip memori kuantum, yang boleh menyimpan maklumat dengan pasti selama beberapa hari pada satu masa. Ini boleh membolehkan data kuantum sensitif disimpan dalam peranti yang serupa dengan cakera keras dan dihantar ke seluruh negara.
Masa siaran: Jun-27-2023