L'europiu, l'elementu magicu di terra rara

Europiu, u simbulu hè Eu, è u numeru atomicu hè 63. Cum'è membru tipicu di Lantanidi, l'europiu hà di solitu una valenza +3, ma a valenza di l'ossigenu +2 hè ancu cumuna. Ci sò menu cumposti d'europiu cù un statu di valenza di +2. In paragone cù altri metalli pesanti, l'europiu ùn hà micca effetti biologichi significativi è hè relativamente micca tossicu. A maiò parte di l'applicazioni di l'europiu utilizanu l'effettu di fosforescenza di i cumposti d'europiu. L'europiu hè unu di l'elementi menu abbundanti in l'universu; Ci sò solu circa 5 in l'universu × 10-8% di a sustanza hè europiu.

eu

L'europiu esiste in a monazite

A scuperta di l'europiu

A storia principia à a fine di u XIX seculu: à quellu tempu, eccellenti scientifichi cuminciaru à riempie sistematicamente i posti vacanti rimanenti in a tavula periodica di Mendeleev analizendu u spettru di emissione atomica. In vista d'oghje, stu travagliu ùn hè micca difficiule, è un studiente universitariu pò compie lu; Ma à quellu tempu, i scientifichi avianu solu strumenti di bassa precisione è campioni difficiuli da purificà. Dunque, in tutta a storia di a scuperta di i lantanidi, tutti i scuperti "quasi" anu cuntinuatu à fà false dichjarazioni è à discute trà di elli.

In u 1885, Sir William Crookes hà scupertu u primu signale, ma micca assai chjaru, di l'elementu 63: hà osservatu una linea spettrale rossa specifica (609 nm) in un campione di samariu. Trà u 1892 è u 1893, u scupritore di u galliu, di u samariu è di u disprosiu, Paul émile LeCoq de Boisbaudran, hà cunfirmatu sta banda è hà scupertu un'altra banda verde (535 nm).

Dopu, in u 1896, Eugène Anatole Demarçay hà siparatu pazientemente l'ossidu di samariu è hà cunfirmatu a scuperta di un novu elementu di terra rara situatu trà u samariu è u gadoliniu. Hà siparatu cù successu questu elementu in u 1901, marcandu a fine di u viaghju di scuperta: "Spergu di chjamà questu novu elementu Europium, cù u simbulu Eu è a massa atomica di circa 151".

Cunfigurazione elettronica

eu

Cunfigurazione elettronica:

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

Ancu s'è l'europiu hè generalmente trivalente, hè propensu à furmà cumposti bivalenti. Stu fenomenu hè diversu da a furmazione di cumposti di valenza +3 ​​da a maiò parte di i Lantanidi. L'europiu bivalente hà una cunfigurazione elettronica di 4f7, postu chì a cunchiglia f semi-riempita furnisce più stabilità, è l'europiu (II) è u bariu (II) sò simili. L'europiu bivalente hè un agente riduttore ligeru chì ossida in aria per furmà un cumpostu di europiu (III). In cundizioni anaerobiche, in particulare cundizioni di riscaldamentu, l'europiu bivalente hè abbastanza stabile è tende à esse incorporatu in u calciu è altri minerali alcalino-terrosi. Stu prucessu di scambiu ionicu hè a basa di "l'anomalia negativa di l'europiu", vale à dì, paragunatu à l'abbundanza di Condrite, parechji minerali lantanidi cum'è a monazite anu un bassu cuntenutu di europiu. Paragunatu à a monazite, a bastnaesite presenta spessu menu anomalie negative di europiu, dunque a bastnaesite hè ancu a principale fonte di europiu.

Europiu Metallu

metallu eu

L'europiu hè un metallu grisgiu di ferru cù un puntu di fusione di 822 °C, un puntu d'ebullizione di 1597 °C è una densità di 5,2434 g/cm³; Hè l'elementu menu densu, u più dolce è u più volatile trà l'elementi di terre rare. L'europiu hè u metallu u più attivu trà l'elementi di terre rare: à temperatura ambiente, perde subitu a so lucentezza metallica in aria è hè rapidamente ossidatu in polvere; Reagisce viulentamente cù l'acqua fredda per generà gasu idrogenu; L'europiu pò reagisce cù u boru, u carbone, u zolfu, u fosforu, l'idrogenu, l'azotu, ecc.

Applicazione di l'Europiu

prezzu di i metalli in l'UE

U sulfatu d'europiu emette fluorescenza rossa sottu à a luce ultravioletta

Georges Urbain, un ghjovanu chimicu eccezziunale, hà ereditatu l'istrumentu di spettroscopia di Demarçay è hà scupertu chì un campione d'ossidu d'ittriu (III) dopatu cù europiu emetteva una luce rossa assai luminosa in u 1906. Questu hè l'iniziu di u longu viaghju di i materiali fosforescenti d'europiu - micca solu aduprati per emette luce rossa, ma ancu luce blu, perchè u spettru d'emissione di Eu2 + casca in questu intervallu.

Un fosforu cumpostu di emettitori Eu3+ rossi, Tb3+ verdi è Eu2+ blu, o una cumminazione di elli, pò cunvertisce a luce ultravioletta in luce visibile. Quessi materiali ghjocanu un rolu impurtante in diversi strumenti in u mondu: schermi intensificatori di raggi X, tubi à raggi catodici o schermi à plasma, è ancu e recenti lampade fluorescenti à risparmiu energeticu è i diodi emettitori di luce.

L'effettu di fluorescenza di l'europiu trivalente pò ancu esse sensibilizatu da molecule aromatiche organiche, è tali cumplessu ponu esse applicati in diverse situazioni chì necessitanu una alta sensibilità, cum'è inchiostri anti-contraffazione è codici à barre.

Dapoi l'anni 1980, l'europiu hà ghjucatu un rollu principale in l'analisi biofarmaceutica altamente sensibile utilizendu u metudu di fluorescenza fredda risolta in u tempu. In a maiò parte di l'uspidali è di i laboratori medichi, tale analisi hè diventata rutina. In a ricerca di e scienze di a vita, cumprese l'imaghjini biologiche, e sonde biologiche fluorescenti fatte di europiu è altri lantanidi sò omnipresenti. Fortunatamente, un chilogramu di europiu hè abbastanza per sustene circa un miliardu d'analisi - dopu chì u guvernu cinese hà recentemente limitatu l'esportazioni di terre rare, i paesi industrializati in panicu da a carenza di almacenamentu di elementi di terre rare ùn anu micca da preoccupassi di minacce simili à tali applicazioni.

L'ossidu d'europiu hè adupratu cum'è fosforu à emissione stimulata in u novu sistema di diagnosi medica à raggi X. L'ossidu d'europiu pò ancu esse adupratu per fabricà lenti culurite è filtri optoelettronici, per dispositivi di almacenamiento di bolle magnetiche, è in materiali di cuntrollu, materiali di schermatura è materiali strutturali di reattori atomici. Siccomu i so atomi ponu assorbe più neutroni chè qualsiasi altru elementu, hè cumunemente adupratu cum'è materiale per assorbe neutroni in reattori atomici.

In u mondu d'oghje in rapida espansione, l'applicazione di l'europiu scuperta pocu fà puderia avè impatti prufondi nantu à l'agricultura. I scientifichi anu scupertu chì i plastichi drogati cù europiu bivalente è rame univalente ponu cunvertisce efficacemente a parte ultravioletta di a luce solare in luce visibile. Stu prucessu hè abbastanza verde (hè u culore cumplementariu di u rossu). L'usu di stu tipu di plastica per custruisce una serra pò permette à e piante d'assorbe più luce visibile è aumentà i rendimenti di e culture di circa u 10%.

L'europiu pò ancu esse applicatu à i chip di memoria quantica, chì ponu almacenà informazioni in modu affidabile per parechji ghjorni à a volta. Quessi ponu permette di almacenà dati quantici sensibili in un dispositivu simile à un discu duru è di spedisceli in tuttu u paese.


Data di publicazione: 27 di ghjugnu di u 2023