عنصر شیمیایی یوروپیوم: خواص و کاربردهای اساسی سیستم اطلاعاتی "ساختار الکترونیکی اتم های یوروپیوم به دلیل هزینه بالا اما در فناوری های نوآورانه به طور نسبتاً محدودی استفاده می شود.

یوروپیوم

یوروپیوم-و من؛ متر[لات. یوروپیوم] عنصر شیمیایی (Eu)، یک فلز رادیواکتیو سفید نقره‌ای متعلق به لانتانیدها (به‌طور مصنوعی به دست می‌آید؛ در صنایع هسته‌ای و مهندسی رادیو استفاده می‌شود).

یوروپیوم

(lat. Europium)، یک عنصر شیمیایی از گروه III جدول تناوبی، متعلق به لانتانیدها است. فلز، چگالی 5.245 گرم بر سانتی متر 3، تی pl 826 درجه سانتی گراد. این نام از "اروپا" (بخشی از جهان) گرفته شده است. جاذب نوترون در راکتورهای هسته ای، فعال کننده فسفر در تلویزیون های رنگی.

یوروپیوم

EUROPIUM (لات. Europium)، Eu (بخوانید "europium")، عنصر شیمیایی با عدد اتمی 63، جرم اتمی 151.96. از دو ایزوتوپ پایدار 151 Eu (47.82%) و 153 Eu (52.18%) تشکیل شده است. پیکربندی لایه های الکترونیکی بیرونی 4 س 2 پ 6 د 10 f 7 5 ثانیه 2 پ 6 6 ثانیه 2 . حالت اکسیداسیون در ترکیبات 3+ ( ظرفیت III) و کمتر 2+ ( ظرفیت II) است.
متعلق به عناصر خاکی کمیاب (سریم زیرگروه لانتانیدها). در گروه III B، در دوره ششم جدول تناوبی قرار دارد. شعاع اتم خنثی 0.202 نانومتر، شعاع یون Eu 2+ 0.131 نانومتر و یون Eu 3+ 0.109 نانومتر است. انرژی های یونیزاسیون 5.664، 11.25، 24.70، 42.65 eV. الکترونگاتیوی از نظر پاولینگ (سانتی متر.پاولینگ لینوس) 1.
تاریخچه کشف
Europium توسط E. Demarsay در سال 1886 کشف شد. این عنصر نام خود را در سال 1901 پس از نام قاره دریافت کرد. فلز یوروپیوم برای اولین بار در سال 1937 به دست آمد.
بودن در طبیعت
محتوای یوروپیوم در پوسته زمین 1.310-4٪، در آب دریا 1.110 -6 mg/l است. بخشی از کانی های مونازیت (سانتی متر.مونازیت)، لوپاریتا (سانتی متر.لوپاریت)، باستنزیت (سانتی متر.باستنسیت)و دیگران.
اعلام وصول
یوروپیوم فلزی از احیای Eu 2 O 3 در خلاء با لانتانیم یا کربن و همچنین با الکترولیز مذاب EuCl 3 به دست می آید.
خواص فیزیکی و شیمیایی
یوروپیوم یک فلز خاکستری نقره ای است. شبکه مکعبی نوع a-Fe، آ= 0.4582 نانومتر. نقطه ذوب 826 درجه سانتی گراد، نقطه جوش 1559 درجه سانتی گراد، چگالی 5.245 کیلوگرم بر دسی متر مکعب.
در هوا، یوروپیوم با لایه ای از اکسیدها و کربنات های هیدراته پوشیده شده است. وقتی کمی گرم شود، به سرعت اکسید می شود. هنگامی که کمی گرم شود، با هالوژن، نیتروژن و هیدروژن واکنش می دهد. در دمای اتاق با آب و اسیدهای معدنی واکنش می دهد.
اکسید Eu 2 O 3 دارای خواص اساسی است؛ این اکسید با باز قوی Eu(OH) 3 مطابقت دارد. برهمکنش Eu و Eu 2 O 3 و همچنین برهمکنش اکسی هالیدهای سه ظرفیتی یوروپیوم با لیتیوم هیدرید LiH، اکسید یوروپیوم (II) EuO را تولید می کند. پایه Eu(OH) 2 مربوط به این اکسید است.
کاربرد
این ماده به عنوان یک جاذب نوترون در فناوری هسته ای، فعال کننده فسفرهای قرمز مورد استفاده در تلویزیون رنگی استفاده می شود. 155 Eu - در تشخیص پزشکی.

فرهنگ لغت دایره المعارفی. 2009 .

مترادف ها:

ببینید که "europium" در سایر لغت نامه ها چیست:

- (نماد Eu)، فلزی به رنگ سفید مایل به نقره ای از سری LANTHANIDE، نرم ترین و فرارترین آنها. اولین بار در سال 1896 به شکل اکسید جدا شد. یوروپیوم از مواد معدنی مونازیت و باستناسیت استخراج می شود. مورد استفاده در ساخت صفحه نمایش تلویزیون رنگی،... ... فرهنگ دانشنامه علمی و فنی

- (Europium)، Eu، عنصر شیمیایی گروه III جدول تناوبی، عدد اتمی 63، جرم اتمی 151.96; متعلق به عناصر خاکی کمیاب است. فلز. در سال 1901 توسط شیمیدان فرانسوی E. Demarsay کشف شد ... دایره المعارف مدرن

- (lat. Europium) Eu، عنصر شیمیایی گروه III جدول تناوبی، عدد اتمی 63، جرم اتمی 151.96، متعلق به لانتانیدها است. فلز، چگالی 5.245 g/cm³، نقطه ذوب 826.C. این نام از اروپا (بخشی از جهان) گرفته شده است. جاذب نوترون در...... فرهنگ لغت دایره المعارفی بزرگ

- (Europium)، Eu chemical. عنصر گروه III دوره ای. سیستم های عناصر، در. شماره 63، در. جرم 151.96، بخشی از خانواده لانتانید. E. طبیعی از ایزوتوپ هایی با اعداد جرمی 151 (47.82%) و 153 (52.18%) تشکیل شده است. پیکربندی الکترونیکی سه ... ... دایره المعارف فیزیکی

اسم، تعداد مترادف ها: 3 لانتانید (15) فلز (86) عنصر (159) ASIS Dictionary of Synonyms ... فرهنگ لغت مترادف

یوروپیوم- عنصر شیمیایی اتحادیه اروپا؛ متعلق به لانتانیدها است. به شکل اکسید در انرژی هسته ای به عنوان یک جاذب قابل سوختن استفاده می شود. [A.S. Goldberg. فرهنگ لغت انرژی انگلیسی - روسی. 2006] موضوعات انرژی به طور کلی مترادف Eu EN europium ... راهنمای مترجم فنی

یوروپیوم- (Europium)، Eu، عنصر شیمیایی گروه III جدول تناوبی، عدد اتمی 63، جرم اتمی 151.96; متعلق به عناصر خاکی کمیاب است. فلز. در سال 1901 توسط شیمیدان فرانسوی E. Demarsay کشف شد. ... فرهنگ لغت دایره المعارف مصور

63 Samarium ← Europium → Gadolinium ... ویکی پدیا

- (lat. Europium)، شیمیایی. عنصر III گرم دوره وحشی سیستم، به لانتانیدها اشاره دارد. فلزی، متراکم 5.245 گرم بر سانتی متر مکعب، نقطه ذوب 826 0C. نام از اروپا (بخشی از جهان). جاذب نوترون در راکتورهای هسته ای، فعال کننده فسفرهای رنگی. تلویزیون های ... علوم طبیعی. فرهنگ لغت دایره المعارفی

- (سرپرست) شیمیایی عنصری از خانواده لانتانیدها، نماد Eu (lat. europium). فلز. فرهنگ لغت جدید کلمات خارجی. توسط EdwART، 2009. europium [فرهنگ لغات خارجی زبان روسی

کتاب ها

• کتابخانه محبوب عناصر شیمیایی در دو کتاب کتاب 1. هیدروژن - پالادیوم،. کتابخانه محبوب عناصر شیمیایی حاوی اطلاعاتی در مورد تمام عناصر شناخته شده برای بشر است. امروزه 107 مورد از آنها وجود دارد که برخی از آنها به طور مصنوعی به دست آمده اند. چقدر خواص متفاوت است...

داستان

بودن در طبیعت

محل تولد

اعلام وصول

یوروپیوم فلزی از احیای Eu 2 O 3 در خلاء با لانتانیم یا کربن و همچنین با الکترولیز مذاب EuCl 3 به دست می آید.

قیمت

یوروپیوم یکی از گرانترین لانتانیدها است. در سال 2014 قیمت فلز یوروپیوم EBM-1 بین 800 تا 2000 دلار آمریکا در هر کیلوگرم بود و اکسید یوروپیوم با خلوص 99.9 درصد حدود 500 دلار در هر کیلوگرم بود.

مشخصات فیزیکی

یوروپیوم در شکل خالص خود مانند سایر لانتانیدها فلزی نرم و سفید نقره ای است. در مقایسه با همسایگان جدول تناوبی گادولینیوم و ساماریوم، چگالی آن (5.243 گرم بر سانتی‌متر مکعب)، نقطه ذوب (826 درجه سانتی‌گراد) و نقطه جوش (1440 درجه سانتی‌گراد) است. این مقادیر با پدیده فشرده سازی لانتانید به دلیل تأثیر پیکربندی الکترونیکی اتم یوروپیوم 4f 7 6s 2 بر خواص آن در تضاد است. از آنجایی که لایه الکترونی f اتم یوروپیوم نیمه پر است، تنها دو الکترون برای تشکیل یک پیوند فلزی فراهم می شود که جاذبه آن به سمت هسته ضعیف شده و منجر به افزایش قابل توجهی در شعاع اتم می شود. پدیده مشابهی نیز در اتم ایتربیوم مشاهده می شود. در شرایط عادی، یوروپیوم دارای یک شبکه کریستالی مکعبی بدنه با ثابت شبکه 4.581 Å است. هنگام کریستال شدن تحت فشار بالا، یوروپیوم دو تغییر دیگر از شبکه کریستالی را تشکیل می دهد. علاوه بر این، توالی تغییرات با افزایش فشار با توالی در سایر لانتانیدها متفاوت است که در ایتربیوم نیز مشاهده می شود. انتقال فاز اول در فشارهای بالاتر از 12.5 گیگا پاسکال رخ می دهد، با یوروپیوم که یک شبکه کریستالی شش ضلعی با پارامترهای a = 2.41 Å و c = 5.45 Å تشکیل می دهد. در فشارهای بالای 18 گیگا پاسکال، یوروپیوم یک شبکه کریستالی شش ضلعی مشابه با بسته بندی متراکم تر تشکیل می دهد. یون های یوروپیوم تعبیه شده در شبکه کریستالی برخی از ترکیبات قادر به تولید فلورسانس شدید هستند که طول موج نور ساطع شده به حالت اکسیداسیون یون های یوروپیوم بستگی دارد. Eu 3+، تقریباً بدون توجه به ماده ای که در شبکه کریستالی آن تعبیه شده است، نوری با طول موج های 613 و 618 نانومتر منتشر می کند که مربوط به رنگ قرمز شدید است. برعکس، حداکثر گسیل Eu 2+ به شدت به ساختار شبکه کریستالی ماده میزبان بستگی دارد و به عنوان مثال، در مورد آلومینات باریم-منیزیم، طول موج نور ساطع شده 447 نانومتر است و در قسمت آبی طیف و در مورد آلومینات استرانسیم (SrAl 2 O 4 :Eu 2+) طول موج 520 نانومتر است و در قسمت سبز طیف نور مرئی قرار دارد. در فشار 80 گیگا پاسکال و دمای 1.8 کلوین، یوروپیوم خاصیت ابررسانایی پیدا می کند.

ایزوتوپ ها

یوروپیوم طبیعی از دو ایزوتوپ 151 Eu و 153 Eu به نسبت تقریباً 1:1 تشکیل شده است. Europium-153 دارای فراوانی طبیعی 52.2 درصد و پایدار است. ایزوتوپ یوروپیوم-151 47.8 درصد از یوروپیوم طبیعی را تشکیل می دهد. اخیراً کشف شده است که رادیواکتیویته آلفا ضعیف با نیمه عمر حدود 5 در 10 18 سال دارد که مربوط به حدود 1 فروپاشی در هر 2 دقیقه به ازای هر کیلوگرم یوروپیوم طبیعی است. علاوه بر این رادیوایزوتوپ طبیعی، 35 ایزوتوپ مصنوعی یوروپیوم ساخته و مورد مطالعه قرار گرفته است که پایدارترین آنها 150 Eu (نیمه عمر 36.9 سال)، 152 Eu (13.516 سال) و 154 Eu (8.593 سال) است. 8 حالت برانگیخته ناپایدار نیز کشف شد که پایدارترین آنها عبارتند از 150m Eu (12.8 ساعت)، 152m1 Eu (9.3116 ساعت) و 152m2 Eu (96 دقیقه).

خواص شیمیایی

یوروپیوم یک فلز فعال معمولی است و با اکثر نافلزات واکنش نشان می دهد. یوروپیوم در گروه لانتانید دارای حداکثر واکنش پذیری است. به سرعت در هوا اکسید می شود؛ همیشه یک لایه اکسید روی سطح فلز وجود دارد. در شیشه یا آمپول زیر لایه ای از پارافین مایع یا نفت سفید نگهداری شود. هنگامی که در هوا تا دمای 180 درجه سانتیگراد گرم می شود، مشتعل شده و می سوزد و اکسید یوروپیوم (III) را تشکیل می دهد.

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)))

بسیار فعال است و می تواند تقریباً تمام فلزات را از محلول های نمکی جابجا کند. در ترکیبات، مانند اکثر عناصر خاکی کمیاب، عمدتاً حالت اکسیداسیون +3 را نشان می‌دهد؛ تحت شرایط خاصی (به عنوان مثال، احیای الکتروشیمیایی، احیا با آمالگام روی، و غیره) حالت اکسیداسیون 2+ را می‌توان به دست آورد. همچنین هنگام تغییر شرایط ردوکس می توان حالت اکسیداسیون 2+ و 3+ را به دست آورد که مربوط به اکسیدی با فرمول شیمیایی Eu 3 O 4 است. با هیدروژن، یوروپیوم فازهای غیر استوکیومتری را تشکیل می دهد که در آن اتم های هیدروژن در فواصل شبکه کریستالی بین اتم های یوروپیوم قرار دارند. یوروپیوم در آمونیاک حل می شود و محلول آبی تشکیل می دهد که مانند محلول های مشابه فلزات قلیایی به دلیل تشکیل الکترون های حل شده است.

آخرین عنصر خاکی کمیاب از زیرگروه سریم - یوروپیوم - درست مانند همسایگان خود در جدول تناوبی، یکی از قوی ترین جاذب نوترون های حرارتی است. این اساس استفاده از آن در فناوری هسته ای و فناوری حفاظت در برابر تشعشع است.
عنصر شماره 63 به عنوان یک ماده محافظ ضد نوترون جالب است زیرا ایزوتوپ های طبیعی 151 Eu و 153 Eu که نوترون ها را جذب می کنند، به ایزوتوپ هایی تبدیل می شوند که سطح مقطع آنها برای گرفتن نوترون های حرارتی تقریباً به همان اندازه بزرگ است.

یوروپیوم رادیواکتیو تولید شده در راکتورهای هسته ای برای درمان برخی از انواع سرطان استفاده شده است.
یوروپیوم به عنوان یک فعال کننده فسفر اهمیت پیدا کرده است. به طور خاص، اکسید ایتریم، اکسی سولفید و ارتووانادات YV0 4، که برای تولید رنگ قرمز در صفحه های تلویزیون استفاده می شود، توسط میکرو ناخالصی های یوروپیوم فعال می شوند. سایر فسفرهای فعال شده توسط یوروپیوم نیز اهمیت عملی دارند. آنها بر پایه سولفیدهای روی و استرانسیم، فلوریدهای سدیم و کلسیم، سیلیکات های کلسیم و باریم هستند.
مشخص است که تلاش هایی برای آلیاژ کردن برخی از آلیاژهای ویژه با یوروپیوم، جدا از سایر لانتانیدها، به ویژه آلیاژهای مبتنی بر زیرکونیوم، انجام شد.
عنصر شماره 63 از هر نظر شبیه دیگر عناصر کمیاب خاکی نیست. - سبک ترین لانتانیدها، چگالی آن تنها 5.245 گرم بر سانتی متر مکعب است. یوروپیوم بیشترین شعاع اتمی و حجم اتمی را در بین تمام لانتانیدها دارد. برخی از محققان همچنین این «ناهنجاری‌ها» را در ویژگی‌های عنصر شماره 63 با این واقعیت مرتبط می‌دانند که در بین تمام عناصر خاکی کمیاب، یوروپیوم کمترین مقاومت را در برابر عملکرد خورنده هوا و آب مرطوب دارد.
در واکنش با آب، یوروپیوم یک ترکیب محلول Eu(0H) 2 *2H 2 0 را تشکیل می دهد. رنگ آن زرد است، اما در طی نگهداری به تدریج سفید می شود. ظاهراً اکسیداسیون بیشتر توسط اکسیژن اتمسفر به Eu 2 0 3 در اینجا رخ می دهد.
همانطور که می دانیم، در ترکیبات، یوروپیوم می تواند دو و سه ظرفیتی باشد. بیشتر ترکیبات آن سفید است، معمولاً با رنگ کرم، صورتی یا نارنجی روشن. ترکیبات یوروپیوم با کلر و برم حساس به نور هستند.
همانطور که مشخص است، یون های سه ظرفیتی بسیاری از لانتانیدها، مانند یون Cr 3+ در یاقوت، می توانند برای تحریک تابش لیزر استفاده شوند. اما از همه آنها، تنها یون +Eu 3 در بخشی از طیف که توسط چشم انسان درک می شود، تابش تولید می کند. پرتو لیزر یوروپیوم نارنجی است.

ریشه نام یوروپیوم

درک اینکه نام عنصر شماره 63 از کجا آمده است دشوار نیست. در مورد تاریخچه کشف، کشف آن دشوار و طولانی بود.
در سال 1886، دمارسای شیمیدان فرانسوی عنصر جدیدی را از زمین سامارپ جدا کرد که ظاهراً یوروپیوم خالص نبود. اما تجربه او قابل بازتولید نبود. در همان سال، کروکس انگلیسی خط جدیدی در طیف سامارسکیت کشف کرد. Lecoq de Boisbaudran شش سال بعد پیام مشابهی را ارسال کرد. اما تمام داده های مربوط به عنصر جدید تا حدودی متزلزل بود.
دمارسی شخصیت نشان داد. او چندین سال را صرف جداسازی یک عنصر جدید از زمین ساماریوم کرد و در نهایت با تهیه (این قبلاً در سال 1896) یک آماده سازی خالص را تهیه کرد، او به وضوح خط طیفی عنصر جدید را دید. در ابتدا، او عنصر جدید را با حرف بزرگ یونانی "sigma" - 2 تعیین کرد. در سال 1901، پس از یک سری آزمایش های کنترلی، این عنصر نام فعلی خود را دریافت کرد.
یوروپیوم فلزی اولین بار تنها در سال 1937 به دست آمد.

شرح

ساختار الکترونیکی اتم یوروپیوم Eu I شامل 63 الکترون است که 13 پوسته را پر کرده است. اصطلاح اصلی octet 8 S 7/2 از پیکربندی 4f 7 6s 2 است. هنگامی که الکترون s برانگیخته می شود، اصطلاحات مختلفی از پیکربندی های 4f 7 6snl، 4f 7 5dnl و 4f 7 nl 2 با تعدد زیاد (6،8،10) در جفت LS بوجود می آیند که طیف را تشکیل می دهند. برای اولین بار، طیف نوری اتم Eu I توسط راسل اچ و کینگ آ (1934) مورد مطالعه قرار گرفت. بالاتر از حد اول یونیزاسیون (45734.9 cm -1) سطوحی از پیکربندی 4f 7 5dnp وجود دارد، بالاتر از دومی (47404.1 cm -1) سطوح طبقه بندی نشده وجود دارد. تا به امروز، درجه مطالعه Eu I کم است؛ سطوح و انتقال های طبقه بندی نشده زیادی وجود دارد.

منابع:

Kotochigova S.A. و دیگران // OiS - 1983 - T. 55, No. 3 - P. 422-429; ت 54، شماره 3 - ص 415-420.

کوماروفسکی V.A. و دیگران // OiS - 1991 - T. 71, No. 4 - P.559-592; 1984 - ت 57، شماره 5 - ص 803-807.

کارنر سی و همکاران //آسترون. و Astrophys. - 1982 - جلد. 107، شماره 1 - ص 161-165.

گولواچف N.V. و دیگران // OiS - 1978 - T. 44, No. 1 - P. 28-30.

Bhattacharyya S. et al. // فیزیک کشیش الف - 2006 - جلد. 73 پلاک 6 - ص 062506; 2007 - جلد. 76 پلاک 1 الف - ص 012502; اسپکتروشیم. Acta B - 2003 - Vol. 58، شماره 3 - ص 469-478.

اسمیرنوف یو.ام. // TVT - 2003 - T. 41, No. 3 - P. 353-360.

Nakhate S. et al. // J. Phys. ب - 1996 - جلد. 29، شماره 8 - ص 1439-1450.

Xie J. و همکاران. // J. Phys. ب - 2011 - جلد. 44 پلاک 1 - ص 015003 .

وانگ شی و همکاران // J. Phys. ب - 2012 - جلد. 45 - ص 165001.

Den Hartog E. et al. // اخترفیزیک. J.، عرضه ser. - 2002 - جلد. 141 - ص 255-265.

Elantkowska M. et al. // Z. Phys. د - 1993 - جلد. 27 - ص 103-109.