Химическият елемент на европий: основни свойства и приложения

Европиумът е химически елемент в периодичната таблица. Използва се в енергетиката, медицината и електрониката и е най-скъпият представител на лантанидите. Какви са свойствата и характеристиките на европията?

Елемент 63

Химическият елемент на европий е открит за пръв път от англичанина Уилям Кроукс през 1886 г. Но неговите свойства станаха известни не веднага. Многократно, Crooks и други учени са виждали само спектралните линии на неизвестно вещество. Откритието му се приписва на французина Юджийн Демарзе, който не само открива елемента, но и го изважда от минерала, описва го и му дава име.

Европапият е метал с атомно число 63. Той не се среща в собствената си форма и присъства в природата в редкоземни минерали, например монацит и ксенотим. Количеството на елемента от европий в земната кора е 1.2 * 10^-4 %. За индустриалното производство металът се извлича от монаците, тъй като в този минерал съдържанието му достига 1%.

Най-големите депозити на европий са в Кения. Също така се среща в Съединените щати, Бразилия, Австралия, Скандинавските страни, Русия, Казахстан и др.

Основни характеристики

Химическият елемент на европий е сребърен бял метал. Атомната му маса е 151,964 (1) g / mol. Той е мек и лесно се поддава на механично действие, но само под инертна атмосфера, тъй като е достатъчно активно вещество.

Точката на топене на метала е 826 градуса по Целзий, кипи Europium при температура 1529 градуса. Той може да стане свръхпроводящ (придобива способността да нулира електрическото съпротивление) при налягане 80 GPa и температура -271,35 градуса по Целзий (1,8 К).

Има два естествени изотопа на европиев елемент 153 и европий 151 с различно съдържание на неутрони в сърцевината. Първата е сравнително стабилна и се разпространява в природата малко повече. Вторият изотоп е нестабилен и има алфа разпад. Периодът на химическия елемент европий 151 е 5 × 10¹⁸ години. В допълнение към тези изотопи, има още 35 изкуствени. Най-дългата полуживот има Е150 (полуживот 36.9 години) и един от най-бързите - Eu 152^m3 (полуживот от 164 наносекунди).

Химични свойства

Химическият елемент на европий е в групата на лантаниди, заедно с лантан, церий, гадолиний, перметий и други. Той е най-лесният и най-активен от всичките си "съученици". Европапи реагира бързо с въздуха, окислява и покрива с филм. Поради това обикновено се съхранява в парафин или керосин в специални контейнери и колби.

Европий е активен и при други реакции. В съединенията обикновено е тривалентен, но понякога той също е бивалентен. Когато се нагрява в кислородна атмосфера, той образува съединението Eu₂О₃ под формата на бял и розов прах. При леко нагряване лесно реагира с азот, водород и халогени. Много от неговите съединения са бели, с леки нюанси на оранжево и розово.

Катионите на Europium (III) се получават чрез разлагане на разтвори на соли на сулфат, оксалат, нитрат. В промишлеността металът се произвежда от въглерод или лантан чрез намаляване на неговия оксид или чрез електролизиране на неговата сплав EuCl₃.

От всички лантаниди, единствено емисионният спектър на йони от европий (III) може да се усети от човешкото око. Когато се използва за генериране на лазерно лъчение, цветът на неговия лъч е оранжев.

приложение

Приложение на химическия елемент европий в областта на електрониката. В цветен телевизор се използва за активиране на фосфор от червено или синьо. Нейната връзка със силиций EuSi₂ Той формира тънки слоеве и се използва за производството на микросхеми.

Елементът се използва за производство на флуоресцентни лампи и флуоресцентно стъкло. В медицината се използва за лечение на някои форми на рак. Неговият изкуствен изотоп европейски 152 служи в химични изследвания индикатора и изотопно число 155 се използва за медицинска диагностика.

Тя е по-силна от другите лантаниди, които абсорбират топлинни неутрони, което е много полезно в ядрената енергетика. За тази цел се използва неговият оксид, съединение с борна киселина (европиев борат) и бинарно съединение с бор (европиев хексаборид). Елементът се използва и при атомната водородна енергия по време на термохимичното разграждане на водата.

Увреждане и влияние върху човека

В малки количества европейският се съдържа в човешкото тяло. Тя може да се съдържа и във водата, като се влива в района на минералния слой, към който принадлежи. Промишленото производство също така доставя вода с този елемент.

Ефектът на елемента върху тялото и човешкото здраве не е проучен. Доверявайки се на разпространението на информацията, той не създава особена опасност, тъй като концентрациите му обикновено са твърде малки.

Европапията има много малко токсичност и нейното съдържание във водата обикновено е толкова незначително, че не може да повлияе значително на нейното качество. В пресните и леко осолени води количеството му достига 1 μg / l, в морска вода тази цифра е 1,1 * 10^-6 mg / l.