عنصر خاکی نادر جادویی اروپا

یونانی، نماد اتحادیه اروپا است و تعداد اتمی 63 است. به عنوان یک عضو معمولی لانتانید ، اروپا معمولاً دارای 3 ارزش است ، اما میزان اکسیژن+2 نیز رایج است. ترکیبات کمتری از یوروپیوم با وضعیت ارزش+2 وجود دارد. در مقایسه با سایر فلزات سنگین ، اروپا اثرات بیولوژیکی قابل توجهی ندارد و نسبتاً غیر سمی است. بیشتر کاربردهای یوروپیوم از اثر فسفورسانس ترکیبات اروپا استفاده می کنند. اروپا یکی از کمترین عناصر در جهان است. فقط در حدود 5 × 10-8 ٪ از ماده در یوروپیوم وجود دارد.

اروپا در مونازیت وجود دارد

کشف اروپا

داستان از اواخر قرن نوزدهم آغاز می شود: در آن زمان ، دانشمندان عالی با تجزیه و تحلیل طیف انتشار اتمی ، به طور منظم جای خالی باقی مانده را در جدول تناوبی مندلیف پر کردند. از نظر امروز ، این کار دشوار نیست و یک دانشجوی کارشناسی می تواند آن را تکمیل کند. اما در آن زمان ، دانشمندان فقط سازهایی با دقت و نمونه های کم داشتند که تصفیه آنها دشوار بود. بنابراین ، در کل تاریخ کشف لانتانید ، همه کاشفان "شبه" ادعاهای دروغین را مطرح می کردند و با یکدیگر مشاجره می کردند.

در سال 1885 ، سر ویلیام کروک اولین سیگنال اما کاملاً واضح از عنصر 63 را کشف کرد: او یک خط طیف قرمز خاص (609 نانومتر) را در یک نمونه ساماریوم مشاهده کرد. بین سالهای 1892 و 1893 ، کاشف گالیم ، ساماریوم و دیسپروسیوم ، پل é Mile Lecoq de Boisbaudran ، این گروه را تأیید کرد و یک گروه سبز دیگر (535 نانومتر) را کشف کرد.

در مرحله بعد ، در سال 1896 ، Eug è ne anatole demar ç ay با صبر و حوصله اکسید ساماریوم را از هم جدا کرد و کشف یک عنصر جدید نادر زمین واقع بین ساماریوم و گادولینیوم را تأیید کرد. وی با موفقیت این عنصر را در سال 1901 از هم جدا کرد و پایان سفر کشف را نشان داد: "امیدوارم که این عنصر جدید Europium را با نماد اتحادیه اروپا و توده اتمی در حدود 151 نامگذاری کنم."

پیکربندی الکترون

پیکربندی الکترون:

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F7

اگرچه یوروپیوم معمولاً سه ظرفیت است ، اما مستعد تشکیل ترکیبات دو ظرفیتی است. این پدیده با شکل گیری ترکیبات+3 ظرفیت توسط اکثر لانتانید متفاوت است. یوروپیوم دوتایی دارای پیکربندی الکترونیکی 4F7 است ، زیرا پوسته F نیمه پر پایداری بیشتری را فراهم می کند و اروپا (II) و باریم (II) مشابه هستند. یوروپیوم دوتایی یک ماده کاهش دهنده خفیف است که در هوا اکسیده می شود تا ترکیبی از یوروپیوم (III) را تشکیل دهد. در شرایط بی هوازی ، به ویژه شرایط گرمایشی ، دو ظرفیتی یوروپیوم به اندازه کافی پایدار است و تمایل دارد در کلسیم و سایر مواد معدنی قلیایی زمین گنجانیده شود. این فرآیند تبادل یونی اساس "ناهنجاری منفی اروپا" است ، که در مقایسه با فراوانی کندریت ، بسیاری از مواد معدنی لانتانید مانند مونازیت دارای محتوای اروپا کم است. در مقایسه با مونازیت ، Bastnaesite اغلب ناهنجاری های منفی یوروپیوم کمتری را نشان می دهد ، بنابراین Bastnaesite همچنین منبع اصلی اروپا است.

فلز یونانی

Europium یک فلز خاکستری آهنی با نقطه ذوب 822 درجه سانتیگراد ، نقطه جوش 1597 درجه سانتیگراد و چگالی 5.2434 گرم در سانتی متر ³ ； کمترین متراکم ، نرم ترین و بی ثبات ترین عنصر در بین عناصر نادر زمین است. Europium فعال ترین فلز در بین عناصر نادر زمین است: در دمای اتاق ، بلافاصله درخشش فلزی خود را در هوا از دست می دهد و به سرعت در پودر اکسیده می شود. برای تولید گاز هیدروژن با آب سرد به شدت واکنش نشان دهید. اروپا می تواند با بور ، کربن ، گوگرد ، فسفر ، هیدروژن ، نیتروژن و غیره واکنش نشان دهد.

استفاده از یوروپیوم

سولفات یوروپیوم فلورسانس قرمز را در زیر نور ماوراء بنفش ساطع می کند

Georges Urbain ، یک شیمیدان جوان برجسته ، ابزار طیف سنجی Demar ç ay را به ارث برد و دریافت که یک نمونه اکسید yttrium (iii) با اروپا با استفاده از نور قرمز بسیار روشن در سال 1906 منتشر شده است. این آغاز سفر طولانی از مواد فسفورسنت یوروپ است - نه تنها برای انتشار نور قرمز ، بلکه طیف آبی رنگ نیز به دلیل طیف آبی EU2 ، به دلیل طیف آبی رنگ ، به دلیل طیف آبی رنگ ، به دلیل افزایش طیف آبی ، از بین می رود.

یک فسفر متشکل از Red Eu3+، Green TB3+، و انتشار دهنده های آبی Eu2+یا ترکیبی از آنها ، می توانند نور ماوراء بنفش را به نور مرئی تبدیل کنند. این مواد در سازهای مختلف در سراسر جهان نقش مهمی ایفا می کنند: صفحه های تشدید کننده اشعه ایکس ، لوله های اشعه کاتدی یا صفحه نمایش پلاسما ، و همچنین لامپ های فلورسنت صرفه جویی در مصرف انرژی و دیودهای دارای نور.

اثر فلورسانس یوروپیوم سه ظرفیتی نیز می تواند توسط مولکول های معطر آلی حساس شود ، و چنین مجتمع هایی را می توان در موقعیت های مختلفی که نیاز به حساسیت بالایی دارند ، مانند جوهرهای ضد جعلی و بارکد استفاده کنند.

از دهه 1980 ، یوروپیوم با استفاده از روش فلورسانس سرد حل شده با زمان ، نقش اصلی را در تجزیه و تحلیل بیو دارویی بسیار حساس بازی کرده است. در بیشتر بیمارستانها و آزمایشگاههای پزشکی ، چنین تجزیه و تحلیل روتین شده است. در تحقیقات علوم زندگی ، از جمله تصویربرداری بیولوژیکی ، پروب های بیولوژیکی فلورسنت ساخته شده از یوروپیوم و سایر لانتانید فراگیر هستند. خوشبختانه ، یک کیلوگرم یوروپیوم برای حمایت از تقریباً یک میلیارد تجزیه و تحلیل کافی است - پس از آنکه دولت چین اخیراً صادرات نادر زمین را محدود کرده است ، کشورهای صنعتی که با کمبود ذخیره سازی عناصر زمین نادر وحشت زده شده اند ، نیازی به نگرانی در مورد تهدیدهای مشابه برای چنین برنامه هایی ندارند.

اکسید اروپا به عنوان فسفر انتشار تحریک شده در سیستم جدید تشخیص پزشکی اشعه ایکس استفاده می شود. اکسید اروپا همچنین می تواند برای تولید لنزهای رنگی و فیلترهای نوری ، برای دستگاههای ذخیره سازی حباب مغناطیسی و در مواد کنترل ، مواد محافظ و مواد ساختاری راکتورهای اتمی استفاده شود. از آنجا که اتم های آن می توانند نوترون های بیشتری را نسبت به هر عنصر دیگر جذب کنند ، معمولاً به عنوان ماده ای برای جذب نوترون در راکتورهای اتمی استفاده می شود.

در دنیای در حال گسترش امروز ، کاربرد اخیراً کشف شده از اروپا ممکن است تأثیرات عمیقی بر کشاورزی داشته باشد. دانشمندان دریافتند که پلاستیک های دوپ با یوروپیوم دو ظرفیتی و مس یکسان می توانند قسمت ماوراء بنفش نور خورشید را به نور مرئی تبدیل کنند. این فرآیند کاملاً سبز است (این رنگ های مکمل قرمز است). با استفاده از این نوع پلاستیک برای ساخت گلخانه می تواند گیاهان را قادر به جذب نور مرئی تر و افزایش بازده محصول تقریباً 10 ٪ کند.

Europium همچنین می تواند در تراشه های حافظه کوانتومی اعمال شود ، که می تواند به طور قابل اعتماد برای چند روز به طور همزمان اطلاعات را ذخیره کند. اینها می توانند داده های کوانتومی حساس را در دستگاهی مشابه دیسک سخت ذخیره کنند و در سراسر کشور حمل شوند.