Еуропий – 63 атомдық нөмірі бар химиялық элемент. Жұмсақ, күмістей металл, ауамен тез реакцияға түседі. Ланотанды элементтерінің ішінде ең реактивтісі.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Еуропий – химиялық элемент, символы Eu, атомдық нөмірі 63. Еуропий – лантаноидтар қатарына жататын күміс түсті ақ металл, ол ауамен жылдам әрекеттесіп, қара түсті тотық қабатын түзетін болады. Бұл лантаноид элементтерінің арасында ең жоғары химиялық белсенділігі бар, ең аз тығыздығы бар және ең жұмсақ элемент. Ол пышақпен кесілуге дейін жұмсақ. Еуропий 1901 жылы бөлініп алынған және Еуропа құрлығының құрметіне аталған. Еуропий көбінесе лантаноидтар қатарының басқа элементтері сияқты +3 тотығу күйінде болады, бірақ +2 тотығу күйі бар қосылыстар да кең таралған. +2 тотығу дәрежесіндегі барлық еуропий қосылыстары аздап тотығуға бейім. Еуропийдің организмде маңызды рөлі жоқ және басқа ауыр металдармен салыстырғанда салыстырмалы түрде аз улы. Еуропийдің көптеген қолданылуы еуропий қосылыстарының люминесценция қасиетіне негізделген. Еуропий – Жер бетіндегі сирек кездесетін жер сіңіргіш элементтердің ең сирегінің бірі.
Europium is a chemical element; it has symbol Eu and atomic number 63. Europium is a silvery white metal of the lanthanide series that reacts readily with air to form a dark oxide coating. It is the most chemically reactive, least dense, and softest of the lanthanide elements. It is soft enough to be cut with a knife. Europium was isolated in 1901 and named after the continent of Europe. Europium usually assumes the oxidation state +3, like other members of the lanthanide series, but compounds having oxidation state +2 are also common. All europium compounds with oxidation state +2 are slightly reducing. Europium has no significant biological role and is relatively non toxic compared to other heavy metals. Most applications of europium exploit the phosphorescence of europium compounds. Europium is one of the rarest of the rare earth elements on Earth.
Этимология
Еуропа құрлығының құрметіне осы элементті ашқан Эвген Анатоль Демаршай оған Еуропа деп ат қойды.
Its discoverer, Eugène Anatole Demarçay named the element after the continent of Europe.
Физикалық қасиеттері
Еуропий – қорғасынға ұқсас қаттылығы бар, соққыға төзімді металл. Ол денеорталық кубикалық торда кристалданады. Дегенмен, осы мәлімдемені негіздеген тәжірибелік деректер күмәндану тудырды, ал суперөткізгіштік туралы хабарлаған мақала кейіннен қайтарылып алынды. Егер ол суперөткізгішке айналса, онда еуропий металл күйінде еківалентті болып, сыртқы қысымның әсерінен үшвалентті күйге өтеді деп саналады. Еківалентті күйдегі күшті жергілікті магниттік момент (жалпы электрондық бұрыштық импульстан туындаған J = 7/2) суперөткізгіштікке кедерілді етеді, ал осы жергілікті моментті жою арқылы (Eu3+ үшін J = 0) суперөткізгіштік пайда болады.
Europium is a ductile metal with a hardness similar to that of lead. It crystallizes in a body centered cubic lattice. However the experimental evidence on which this claim is based has been challenged, and the paper reporting superconductivity has been subsequently retracted. If it becomes a superconductor this is believed to occur because europium is divalent in the metallic state, and is converted into the trivalent state by the applied pressure. In the divalent state, the strong local magnetic moment (arising from total electronic angular momentum J = 7/2) suppresses the superconductivity, which is induced by eliminating this local moment (J = 0 in Eu3+).
ЕО (II) мен ЕО (III)
Әдетте үш валентті болса да, европий екі валентті қосылыстарды оңай түзеді. Бұл мінез-құлық көптеген лантаноидтар үшін ерекше, олар дерлік толығымен +3 тотығу күйіндегі қосылыстарды құрайды. +2 күйінде электрондық конфигурациясы 4f7 болады, себебі жартылай толтырылған f қабығы көбірек тұрақтылықты қамтамасыз етеді. Мөлшері және координациялық саны тұрғысынан европий(II) және барий(II) ұқсас. Барийдің де, европий(II) сульфаттары да суда өте нашар ериді. Екі валентті европий – жұмсақ тотықтырғыш, ауада тотығып Eu(III) қосылыстарын түзетін зат. Анаэробтық, әсіресе геотермиялық жағдайларда екі валентті форма жеткілікті тұрақты болғандықтан, кальций және басқа сілтілік жерлердің минералдарына енгізіледі. Бұл ион алмасу процесі "теріс европий аномалиясының" негізі болып табылады, яғни монозит сияқты көптеген лантаноид минералдарында хондриттік мөлшерге қарағанда европийдің төменгі құрамы. Бастназит, монозиттен қарағанда, теріс европий аномалиясын аз көрсетеді, сондықтан қазіргі күні европийдің негізгі көзі болып табылады. Екі валентті европийді басқа (үш валентті) лантаноидтардан бөлудің оңай әдістерін жасау, европийдің әдеттегідей төмен концентрацияда болған жағдайда да қолжетімді болуын қамтамасыз етті.
Although usually trivalent, europium readily forms divalent compounds. This behavior is unusual for most lanthanides, which almost exclusively form compounds with an oxidation state of +3. The +2 state has an electron configuration 4f7 because the half filled f shell provides more stability. In terms of size and coordination number, europium(II) and barium(II) are similar. The sulfates of both barium and europium(II) are also highly insoluble in water. Divalent europium is a mild reducing agent, oxidizing in air to form Eu(III) compounds. In anaerobic, and particularly geothermal conditions, the divalent form is sufficiently stable that it tends to be incorporated into minerals of calcium and the other alkaline earths. This ion exchange process is the basis of the "negative europium anomaly", the low europium content in many lanthanide minerals such as monazite, relative to the chondritic abundance. Bastnäsite tends to show less of a negative europium anomaly than does monazite, and hence is the major source of europium today. The development of easy methods to separate divalent europium from the other (trivalent) lanthanides made europium accessible even when present in low concentration, as it usually is.
Изотоптар
Табиғи түрде кездесетін европий екі изотоптан тұрады: 151Eu және 153Eu, олар шамамен бірдей пропорцияда кездеседі; 153Eu сәл көп (табиғи молдығы 52,2%). 153Eu тұрақты болса, 2007 жылы 151Eu альфа-ыдырау арқылы тұрақсыз екені анықталды, оның жартылай ыдырау мерзімі 5 жылды құрайды, бұл табиғи европийдің әр килограмында екі минут сайын бір альфа-ыдырауға алып келеді. Бұл мән теориялық болжамдармен үлкен дәрежеде сәйкес келеді. Табиғи радиоизотоп 151Eu-дан басқа 35 жасанды радиоизотоп сипатталған, олардың ең тұрақтылары: 150Eu (жартылай ыдырау мерзімі 36,9 жыл), 152Eu (жартылай ыдырау мерзімі 13,516 жыл) және 154Eu (жартылай ыдырау мерзімі 8,593 жыл). Қалған радиоактивті изотоптардың жартылай ыдырау мерзімі 4,7612 жылдан қысқа, ал көпшілігі 12,2 секундтан да қысқа; европийдің белгілі изотоптары 130Eu-ден 170Eu-ға дейін ауытқиды. Бұл элементтің сондай-ақ 17 мета-күйі бар, ең тұрақтылары: 150mEu (t1/2=12,8 сағат), 152m1Eu (t1/2=9,3116 сағат) және 152m2Eu (t1/2=96 минут). 153Eu-дан жеңіл изотоптардың негізгі ыдырау түрі – электронды ұстап алу, ал ауыр изотоптар үшін – бета-минус ыдырау. 153Eu-ға дейінгі негізгі ыдырау өнімдері – самарий (Sm) изотоптары, ал одан кейінгі негізгі өнімдері – гадолиний (Gd) изотоптары. 154Eu-дың көп бөлігі радиоактивті емес 153Eu-дың маңызды бөлігін нейтрондық активациялау арқылы түзіледі; алайда, оның көп бөлігі 155Eu-ға айналады. 155Eu (жартылай ыдырау мерзімі 4,7612 жыл) уран-235 және термиялық нейтрондар үшін 330 миллионнан бір бөлік (ppm) бөліну өнімділігіне ие; оның көп бөлігі отынның толық жануының соңында радиоактивті емес және сіңірмейтін гадолиний-156-ға айналады. Жалпы алғанда, европий радиациялық қауіп тұрғысынан цезий-137 және стронций-90-нан, ал нейтрондық у ретінде самарий және басқалардан қалып қояды.
Naturally occurring europium is composed of two isotopes, 151Eu and 153Eu, which occur in almost equal proportions; 153Eu is slightly more abundant (52.2% natural abundance). While 153Eu is stable, 151Eu was found to be unstable to alpha decay with a half life of 5 in 2007, giving about one alpha decay per two minutes in every kilogram of natural europium. This value is in reasonable agreement with theoretical predictions. Besides the natural radioisotope 151Eu, 35 artificial radioisotopes have been characterized, the most stable being 150Eu with a half life of 36.9 years, 152Eu with a half life of 13.516 years, and 154Eu with a half life of 8.593 years. All the remaining radioactive isotopes have half lives shorter than 4.7612 years, and the majority of these have half lives shorter than 12.2 seconds; the known isotopes of europium range from 130Eu to 170Eu. This element also has 17 meta states, with the most stable being 150mEu (t1/2=12.8 hours), 152m1Eu (t1/2=9.3116 hours) and 152m2Eu (t1/2=96 minutes). The primary decay mode for isotopes lighter than 153Eu is electron capture, and the primary mode for heavier isotopes is beta minus decay. The primary decay products before 153Eu are isotopes of samarium (Sm) and the primary products after are isotopes of gadolinium (Gd). A larger amount of 154Eu is produced by neutron activation of a significant portion of the non radioactive 153Eu; however, much of this is further converted to 155Eu. 155Eu (half life 4.7612 years) has a fission yield of 330 parts per million (ppm) for uranium 235 and thermal neutrons; most of it is transmuted to non radioactive and nonabsorptive gadolinium 156 by the end of fuel burnup. Overall, europium is overshadowed by caesium 137 and strontium 90 as a radiation hazard, and by samarium and others as a neutron poison.
Пайда болуы
Еуропий табиғатта еркін элемент түрінде кездеспейді. Көптеген минералдардың құрамында европий болады, оның ең маңызды көздері – бастназит, моназит, ксенотим және лопарит (Ce). Айдың реголитіндегі бір ғана шағын Eu–O немесе Eu–O–C жүйелік фазасының табылуына қарамастан, қазірге дейін европийге толыққанды басымдық беретін минералдар белгілі емес. Минералдардағы европийдің басқа сирек кездесетін элементтерге қатысты азаюы немесе артуы – европий аномалиясы деп аталады. Геохимия және петрологиядағы іздік элементтерді зерттеуде европий жиі қолданылады, бұл магмалық тау жыныстарын (магмадан немесе лавадан салқындаған тау жыныстары) қалыптастыратын процестерді түсінуге көмектеседі. Табылған европий аномалиясының сипаты магмалық тау жыныстарының жиынтығындағы байланыстарды анықтауға мүмкіндік береді. Еуропийдің қыртыстағы орташа мөлшері 2 ppm құрайды; сирек кездесетін элементтердің көрсеткіштері орналасқан жерге байланысты бірнеше есе өзгеруі мүмкін. Аз мөлшердегі дивалентті европий (Eu2+) минерал флюориттің (CaF2) кейбір үлгілерінің жарқын көк түсті флуоресценциясын тудырады. Eu3+ ионынан Eu2+ ионына дейінгі тотығу, жоғас энергиялы бөлшектермен сәулелендіру нәтижесінде жүзеге асады. Мұндай құбылыстың ең айқын мысалдары Уэрдейл және Солтүстік Англияның іргелес аймақтарында кездеседі. Дәл осы жерде табылған флюорит 1852 жылы флуоресценция деп аталуына себеп болды, бірақ европий оның себебі екені көп уақыттан кейін ғана анықталды. Астрофизикада европийдің жұлдыз спектрлеріндегі белгісі жұлдыздарды жіктеуге және нақты жұлдыздың қалай және қайда пайда болғаны туралы теорияларды дамытуға пайдаланылады. Мысалы, 2019 жылы астрономдар J1124+4535 жұлдызында күтілгеннен жоғары европий деңгейін анықтады, бұл жұлдыздың миллиардтаған жылдар бұрын Галактикамен соқтығысқан эллипс галактикасында пайда болғанын болжады.
Europium is not found in nature as a free element. Many minerals contain europium, with the most important sources being bastnäsite, monazite, xenotime and loparite (Ce). No europium dominant minerals are known yet, despite a single find of a tiny possible Eu–O or Eu–O–C system phase in the Moon's regolith. Depletion or enrichment of europium in minerals relative to other rare earth elements is known as the europium anomaly. Europium is commonly included in trace element studies in geochemistry and petrology to understand the processes that form igneous rocks (rocks that cooled from magma or lava). The nature of the europium anomaly found helps reconstruct the relationships within a suite of igneous rocks. The median crustal abundance of europium is 2 ppm; values of the less abundant elements may vary with location by several orders of magnitude. Divalent europium (Eu2+) in small amounts is the activator of the bright blue fluorescence of some samples of the mineral fluorite (CaF2). The reduction from Eu3+ to Eu2+ is induced by irradiation with energetic particles. The most outstanding examples of this originated around Weardale and adjacent parts of northern England; it was the fluorite found here that fluorescence was named after in 1852, although it was not until much later that europium was determined to be the cause. In astrophysics, the signature of europium in stellar spectra can be used to classify stars and inform theories of how or where a particular star was born. For instance, astronomers in 2019 identified higher than expected levels of europium within the star J1124+4535, hypothesizing that this star originated in a dwarf galaxy that collided with the Milky Way billions of years ago.
Өндіріс
Еуропий басқа сирек кездесетін элементтермен байланысты, сондықтан олармен бірге қазылады. Сирек кездесетін элементтер кейінгі өңдеу кезінде бөлінеді. Сирек кездесетін элементтер бастназит, лопарит (Ce), ксенотим және моназит минералдарында кендік мөлшерде кездеседі. Бастназит – туысқан фторкарбонаттар тобы, Ln(CO3)(F,OH). Моназит – ортофосфат минералдарының туысқан тобы (Ln – прометийден басқа барлық лантаноидтардың қоспасын білдіреді), лопарит (Ce) – оксид, ал ксенотим – ортофосфат (Y,Yb,Er,)PO4. Моназит сонымен қатар торий мен иттрийді де қамтиды, бұл торий мен оның ыдырау өнімдерінің радиоактивті болуына байланысты өңдеуді қиындатады. Кеннен алу және жеке лантаноидтарды бөліп алу үшін бірнеше әдіс әзірленген. Әдіс таңдау кеннің концентрациясы мен құрамына, сондай-ақ алынған концентраттағы жеке лантаноидтардың таралуына негізделген. Кенді қыздыру, содан кейін қышқылдық және сілтілік лизинг әдетте лантаноидтар концентратын өндіру үшін қолданылады. Егер церий басым лантаноид болса, онда ол Ce(III) күйінен Ce(IV) күйіне түрлендіріліп, содан кейін тұншықтырылады. Еріткіш экстракциясы немесе ион алмасу хроматографиясы еуропийге байытылған фракцияны береді. Бұл фракция цинк, цинк/амальгама, электролиз немесе басқа әдістермен еуропий(III) күйін еуропий(II) күйіне дейін тотықсыздандырылады. Еуропий(II) сілтілік жер металдарына ұқсас реакцияға түседі, сондықтан ол карбонат түрінде немесе барий сульфатымен бірге тұншықтырылуы мүмкін. Еуропий металлы балқыған EuCl3 және NaCl (немесе CaCl2) қоспасының электролизі арқылы, графит катодты және графит анодты пайдалана отырып алынады. Екінші өнім – хлор газы. Бірнеше ірі кен орындары әлемдік өндірістің маңызды бөлігін құрайды немесе құрады. Ішкі Монголиядағы Баян-Обо темір кен орны бастназит пен моназиттің маңызды мөлшерін қамтиды және шамамен 36 миллион тонна сирек кездесетін элементтер оксидтерімен ең үлкен белгілі кен орны болып табылады. Баян-Обо кен орнындағы тау-кен жұмыстары 1990-шы жылдары Қытайды сирек кездесетін элементтерді жеткізушілердің ішіндегі ең ірісіне айналдырды. Сирек кездесетін элементтердің жалпы мазмұнының тек 0,2% -ы еуропий құрайды. 1965 жылдан 1990-шы жылдардың соңында жабылғанға дейін сирек кездесетін элементтердің екінші ірі көзі Калифорниядағы Маунтин-Пасс сирек кездесетін элементтер кені болды. Онда өндірілетін бастназит жеңіл сирек элементтерге (La, Gd, Sc және Y) өте бай және тек 0,1% еуропий қамтиды. Сирек кездесетін элементтердің тағы бір ірі көзі – Кола түбегіндегі лопарит. Онда ниобий, тантал және титаннан басқа, 30% дейін сирек кездесетін элементтер бар және бұл Ресейдегі осы элементтердің ең ірі көзі болып табылады.
Europium is associated with the other rare earth elements and is, therefore, mined together with them. Separation of the rare earth elements occurs during later processing. Rare earth elements are found in the minerals bastnäsite, loparite (Ce), xenotime, and monazite in mineable quantities. Bastnäsite is a group of related fluorocarbonates, Ln(CO3)(F,OH). Monazite is a group of related of orthophosphate minerals (Ln denotes a mixture of all the lanthanides except promethium), loparite (Ce) is an oxide, and xenotime is an orthophosphate (Y,Yb,Er, )PO4. Monazite also contains thorium and yttrium, which complicates handling because thorium and its decay products are radioactive. For the extraction from the ore and the isolation of individual lanthanides, several methods have been developed. The choice of method is based on the concentration and composition of the ore and on the distribution of the individual lanthanides in the resulting concentrate. Roasting the ore, followed by acidic and basic leaching, is used mostly to produce a concentrate of lanthanides. If cerium is the dominant lanthanide, then it is converted from cerium(III) to cerium(IV) and then precipitated. Further separation by solvent extractions or ion exchange chromatography yields a fraction which is enriched in europium. This fraction is reduced with zinc, zinc/amalgam, electrolysis or other methods converting the europium(III) to europium(II). Europium(II) reacts in a way similar to that of alkaline earth metals and therefore it can be precipitated as a carbonate or co precipitated with barium sulfate. Europium metal is available through the electrolysis of a mixture of molten EuCl3 and NaCl (or CaCl2) in a graphite cell, which serves as cathode, using graphite as anode. The other product is chlorine gas. A few large deposits produce or produced a significant amount of the world production. The Bayan Obo iron ore deposit in Inner Mongolia contains significant amounts of bastnäsite and monazite and is, with an estimated 36 million tonnes of rare earth element oxides, the largest known deposit. The mining operations at the Bayan Obo deposit made China the largest supplier of rare earth elements in the 1990s. Only 0.2% of the rare earth element content is europium. The second large source for rare earth elements between 1965 and its closure in the late 1990s was the Mountain Pass rare earth mine in California. The bastnäsite mined there is especially rich in the light rare earth elements (La Gd, Sc, and Y) and contains only 0.1% of europium. Another large source for rare earth elements is the loparite found on the Kola peninsula. It contains besides niobium, tantalum and titanium up to 30% rare earth elements and is the largest source for these elements in Russia.
Құралымдар
Еуропий қосылыстары көп жағдайда үш валентті тотығу күйінде кездеседі. Көбінесе бұл қосылыстарда 6–9 оттегілік лигандтармен байланысқан Eu(III) болады. Eu(III) сульфаттары, нитраттары және хлоридтері суда немесе полярлы органикалық еріткіштерде ериді. Липофильді еуропий кешендерінде көбінесе ацетил ацетонаты сияқты лигандтар, мысалы, EuFOD кездеседі.
Europium compounds tend to exist in a trivalent oxidation state under most conditions. Commonly these compounds feature Eu(III) bound by 6–9 oxygenic ligands. The Eu(III) sulfates, nitrates and chlorides are soluble in water or polar organic solvents. Lipophilic europium complexes often feature acetylacetonate like ligands, such as EuFOD.
Тарих
Еуропий басқа сирек кездесетін элементтерді қамтитын минералдардың көпшілігінде кездеседі, бірақ элементтерді бөлудегі қиындықтарға байланысты, бұл элемент 1800 жылдардың соңына дейін оқшауланбады. Уильям Крукс еуропийге жатқызылғандардың ішінде, сирек кездесетін элементтердің фосфоресцентті спектрлерін байқады. Еуропийді алғаш рет 1892 жылы Поль Эмиль Лекок де Буабодран тапты, ол самарий немесе гадолинийге жатпайтын спектральдық сызықтары бар самарий-гадолиний концентраттарынан негізгі фракцияларды алды. Дегенмен, еуропийдің ашылуы көбінесе француз химигі Эжен Анатоль Демарсейге жатқызылады, ол 1896 жылы жақында ашылған самарий элементінің үлгілерінде белгісіз элементпен ластану күдігі болған және 1901 жылы оны оқшаулай алды; содан кейін ол оны еуропий деп атады. 1960 жылдардың басында еуропиймен қоспаланған иттрий ортованадатының қызыл люминофоры ашылғанда және түсті теледидар индустриясында революция жасауға дайын екені түсінілгенде, монозиттегі еуропийдің әдеттегі мөлшері шамамен 0,05% болғандықтан, монозит өңдеушілер арасында қолда бар еуропийдің шектеулі көлемі үшін бәсеке пайда болды. Алайда, Калифорниядағы Маунтин-Пасс сирек кездесетін металдар кенішіндегі Molycorp бастнезит кен орындамасы, оның лантаноидтарында еуропийдің ерекше жоғары құрамы – 0,1% болды, өндірістің қажеттілігін қамтамасыз етуге дайын тұрды. Еуропийден бұрын түсті теледидардың қызыл люминофоры өте әлсіз болды, ал түс тепе-теңдігін сақтау үшін басқа люминофорлардың түстерін сөндіру қажет болды. Керемет қызыл еуропий люминофорының арқасында басқа түстерді сөндірудің қажеті болмады, нәтижесінде түсті теледидар суреті әлдеқайда жарқын болды. 1930 жылдары ол сирек кездесетін элементтер туралы лекция оқып жатқанда, бір қарт кісі оған бірнеше фунт еуропий оксидін сыйлық ретінде ұсынды. Бұл сол кезде естімеген нәрсе болды, сондықтан Спеддинг бұл кісіге сенбеді. Бірақ пошта арқылы бірнеше фунт нағыз еуропий оксиді бар пакет келді. Сол қарт кісі Герберт Ньюби Маккой екені белгілі болды, ол еуропийді тазартудың белгілі әдісін, оның ішінде тотықсыздану-тотықтандыру химиясын қолданып әзірлеген.
Although europium is present in most of the minerals containing the other rare elements, due to the difficulties in separating the elements it was not until the late 1800s that the element was isolated. William Crookes observed the phosphorescent spectra of the rare elements including those eventually assigned to europium. Europium was first found in 1892 by Paul Émile Lecoq de Boisbaudran, who obtained basic fractions from samarium gadolinium concentrates which had spectral lines not accounted for by samarium or gadolinium. However, the discovery of europium is generally credited to French chemist Eugène Anatole Demarçay, who suspected samples of the recently discovered element samarium were contaminated with an unknown element in 1896 and who was able to isolate it in 1901; he then named it europium. When the europium doped yttrium orthovanadate red phosphor was discovered in the early 1960s, and understood to be about to cause a revolution in the color television industry, there was a scramble for the limited supply of europium on hand among the monazite processors, as the typical europium content in monazite is about 0.05%. However, the Molycorp bastnäsite deposit at the Mountain Pass rare earth mine, California, whose lanthanides had an unusually high europium content of 0.1%, was about to come on line and provide sufficient europium to sustain the industry. Prior to europium, the color TV red phosphor was very weak, and the other phosphor colors had to be muted, to maintain color balance. With the brilliant red europium phosphor, it was no longer necessary to mute the other colors, and a much brighter color TV picture was the result. he was lecturing on the rare earths in the 1930s, when an elderly gentleman approached him with an offer of a gift of several pounds of europium oxide. This was an unheard of quantity at the time, and Spedding did not take the man seriously. However, a package duly arrived in the mail, containing several pounds of genuine europium oxide. The elderly gentleman had turned out to be Herbert Newby McCoy, who had developed a famous method of europium purification involving redox chemistry.
Қолданбалар
Басқа элементтермен салыстырғанда, европийдің коммерциялық қолданылулары аз және арнайы. Оның фосфоресценциясы +2 немесе +3 тотығу күйінде қолданылады. Ол лазерлер мен басқа оптоэлектрондық құрылғылардағы кейбір шыны түрлерінде допант ретінде қолданылады. Еуропий оксиді (Eu2O3) теледидарлар мен люминесцентті шамдарда қызыл фосфор ретінде, ал иттрий негізіндегі фосфорлар үшін активатор ретінде кеңінен пайдаланылады. Түсті теледидар экрандарында 0,5–1 грамм еуропий оксиді болады. Трёхвалентті европий қызыл фосфор береді, ал еківалентті европийдің люминесценциясы негізгі құрылымның құрамына күшті байланысты. Көкжиектен қызылға дейін люминесценцияға қол жеткізуге болады. Еуропийге негізделген фосфордың екі класы (қызыл және көк), сары/жасыл тербий фосфорларымен біріктіріліп, «ақ» жарық береді, оның түс температурасы жеке фосфорлардың пропорциясын немесе нақты құрамын өзгерту арқылы өзгертілуі мүмкін. Бұл фосфор жүйесі әдетте спиральді люминесцентті шамдарда кездеседі. Осы үш класты біріктіру – теледидар және компьютер экрандарында трихроматикалық жүйелер жасаудың бір жолы. Еуропийдің флуоресценциясы дәрі-дәрмектерді іздеуде биомолекулалық өзара әрекеттесуді зерттеу үшін қолданылады. Ол сондай-ақ евро банкноталарындағы фальшификацияға қарсы фосфорларда қолданылады. Қолжетімді суперөткізгіш магниттердің пайда болуымен қолданысы азайған қолданыстардың бірі – еуропий кешендерін, мысалы Eu(fod)3, ЯМР спектроскопиясында ығысу реагенттері ретінде пайдалану. Энантиомерлік тазалықты анықтау үшін Eu(hfc)3 сияқты хиральды ығысу реагенттері әлі де қолданылады.
Relative to most other elements, commercial applications for europium are few and rather specialized. Almost invariably, its phosphorescence is exploited, either in the +2 or +3 oxidation state. It is a dopant in some types of glass in lasers and other optoelectronic devices. Europium oxide (Eu2O3) is widely used as a red phosphor in television sets and fluorescent lamps, and as an activator for yttrium based phosphors. Color TV screens contain between 0.5 and 1 g of europium oxide. Whereas trivalent europium gives red phosphors, the luminescence of divalent europium depends strongly on the composition of the host structure. UV to deep red luminescence can be achieved. The two classes of europium based phosphor (red and blue), combined with the yellow/green terbium phosphors give "white" light, the color temperature of which can be varied by altering the proportion or specific composition of the individual phosphors. This phosphor system is typically encountered in helical fluorescent light bulbs. Combining the same three classes is one way to make trichromatic systems in TV and computer screens, Europium fluorescence is used to interrogate biomolecular interactions in drug discovery screens. It is also used in the anti counterfeiting phosphors in euro banknotes. An application that has almost fallen out of use with the introduction of affordable superconducting magnets is the use of europium complexes, such as Eu(fod)3, as shift reagents in NMR spectroscopy. Chiral shift reagents, such as Eu(hfc)3, are still used to determine enantiomeric purity.
Сақтық шаралары
Еуропийдің басқа ауыр металдармен салыстырғанда ерекше улы екендігін көрсететін нақты белгілер жоқ. Еуропий хлориді, нитраты және оксиді уыттылығы бойынша тексерілген: еуропий хлоридінің 550 мг/кг дозадағы жіті ішқуыстық (интраперитонеалды) LD50 көрсеткіші бар, ал ауыз арқылы қабылдағандағы (оральды) жіті LD50 көрсеткіші 5000 мг/кг құрайды. Еуропий нитратының ішқуыстық (интраперитонеалды) LD50 көрсеткіші 320 мг/кг-ға сәл жоғары, ал ауыз арқылы қабылдағандағы көрсеткіші 5000 мг/кг-дан жоғары. Металл шаңы өрт және жарылыс қаупін тудырады.
There are no clear indications that europium is particularly toxic compared to other heavy metals. Europium chloride, nitrate and oxide have been tested for toxicity: europium chloride shows an acute intraperitoneal LD50 toxicity of 550 mg/kg and the acute oral LD50 toxicity is 5000 mg/kg. Europium nitrate shows a slightly higher intraperitoneal LD50 toxicity of 320 mg/kg, while the oral toxicity is above 5000 mg/kg. The metal dust presents a fire and explosion hazard.