Europium - Europium

Europium,  63 Euro
Europium.jpg
Europa
Aussprache / j ʊəˈr p i ə m / ( yoor- OH -pee-əm )
Aussehen silbrig weiß, mit einem blassgelben Farbton; aber selten ohne Oxidverfärbung zu sehen
Standardatomgewicht A r, std (Eu) 151.964(1)
Europium im Periodensystem
Wasserstoff Helium
Lithium Beryllium Bor Kohlenstoff Stickstoff Sauerstoff Fluor Neon
Natrium Magnesium Aluminium Silizium Phosphor Schwefel Chlor Argon
Kalium Kalzium Scandium Titan Vanadium Chrom Mangan Eisen Kobalt Nickel Kupfer Zink Gallium Germanium Arsen Selen Brom Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirkonium Niob Molybdän Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silber Cadmium Indium Zinn Antimon Tellur Jod Xenon
Cäsium Barium Lanthan Cer Praseodym Neodym Promethium Samarium Europa Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantal Wolfram Rhenium Osmium Iridium Platin Gold Quecksilber (Element) Thallium Das Blei Wismut Polonium Astatin Radon
Francium Radium Aktinium Thorium Protactinium Uran Neptunium Plutonium Amerika Kurium Berkelium Kalifornien Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Röntgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moskau Lebermorium Tennessine Oganesson


Eu

Am
SamariumEuropiumGadolinium
Ordnungszahl ( Z ) 63
Gruppe Gruppe n/a
Zeitraum Periode 6
Block   f-block
Elektronenkonfiguration [ Xe ] 4f 7 6s 2
Elektronen pro Schale 2, 8, 18, 25, 8, 2
Physikalische Eigenschaften
Phase bei  STP fest
Schmelzpunkt 1099  K ​(826 °C, ​1519 °F)
Siedepunkt 1802 K ​(1529 °C, ​2784 °F)
Dichte (nahe  rt ) 5.264 g / cm 3
wenn flüssig (bei  mp ) 5,13 g / cm 3
Schmelzwärme 9,21  kJ/mol
Verdampfungswärme 176 kJ/mol
Molare Wärmekapazität 27,66 J/(mol·K)
Dampfdruck
P  (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
bei  T  (K) 863 957 1072 1234 1452 1796
Atomare Eigenschaften
Oxidationsstufen 0, +2 , +3 (ein schwach basisches Oxid)
Elektronegativität Pauling-Skala: 1,2
Ionisierungsenergien
Atomradius empirisch: 180  pm
Kovalenter Radius 198±18 Uhr
Farblinien in einem Spektralbereich
Spektrallinien von Europium
Andere Eigenschaften
Natürliches Vorkommen urtümlich
Kristallstruktur kubisch raumzentriert (bcc)
Raumzentrierte kubische Kristallstruktur für Europium
Wärmeausdehnung poly: 35,0 µm/(m⋅K) (bei rt )
Wärmeleitfähigkeit geschätzt 13,9 W/(m⋅K)
Elektrischer widerstand poly: 0,900 µΩ⋅m (bei rt )
Magnetische Bestellung paramagnetisch
Molare magnetische Suszeptibilität +34 000 , 0 × 10 −6  cm 3 /mol
Elastizitätsmodul 18.2 GPa
Schubmodul 7,9 GPa
Schüttmodul 8.3 GPa
QUERKONTRAKTIONSZAHL 0,152
Vickers-Härte 165–200 MPa
CAS-Nummer 7440-53-1
Geschichte
Benennung nach Europa
Entdeckung und erste Isolation Eugène-Anatole Demarçay (1896, 1901)
Haupt Isotope von Europium
Isotop Fülle Halbwertszeit ( t 1/2 ) Decay-Modus Produkt
150 Euro syn 36,9 Jahre ε 150 Sm
151 Euro 47,8% 5 × 10 18  y α 147 Uhr
152 Euro syn 13,54 Jahre ε 152 Sm
β 152 Gd
153 Euro 52,2% stabil
154 Euro syn 8.59 Jahre β 154 Gott
155 Euro syn 4,76 Jahre β 155 Gott
Kategorie Kategorie: Europa
| Verweise

Europium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Eu und der Ordnungszahl 63. Europium ist das mit Abstand reaktivste Lanthanoid , das zum Schutz vor Luftsauerstoff oder Feuchtigkeit unter einer inerten Flüssigkeit gelagert werden muss . Europium ist auch das weichste Lanthanoid, da es mit dem Fingernagel eingedrückt und leicht mit einem Messer geschnitten werden kann. Wenn die Oxidation entfernt wird, ist ein glänzend-weißes Metall sichtbar. Europium wurde 1901 isoliert und ist nach dem Kontinent Europa benannt . Als typisches Mitglied der Lanthanoidenreihe nimmt Europium normalerweise die Oxidationsstufe +3 an, aber auch die Oxidationsstufe +2 ist üblich. Alle Europiumverbindungen mit Oxidationsstufe +2 sind leicht reduzierend . Europium hat keine signifikante biologische Rolle und ist im Vergleich zu anderen Schwermetallen relativ ungiftig . Die meisten Anwendungen von Europium nutzen die Phosphoreszenz von Europiumverbindungen. Europium ist eines der seltensten Seltenerdelemente auf der Erde.

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Ungefähr 300 g dendritisches sublimiertes 99,998% reines Europium in einer Handschuhbox
Oxidiertes Europium, beschichtet mit gelbem Europium(II)-Carbonat

Europium ist ein duktiles Metall mit einer Härte ähnlich der von Blei . Es kristallisiert in einem kubisch raumzentrierten Gitter. Einige Eigenschaften von Europium werden stark von seiner halbgefüllten Elektronenhülle beeinflusst . Europium hat den zweitniedrigsten Schmelzpunkt und die niedrigste Dichte aller Lanthanoide.

Es wird behauptet, dass Europium ein Supraleiter wird, wenn es auf unter 1,8 K abgekühlt und auf über 80 GPa komprimiert wird. Die experimentellen Beweise, auf denen diese Behauptung beruht, wurden jedoch in Frage gestellt. Wenn es ein Supraleiter wird, wird angenommen, dass dies geschieht, weil Europium im metallischen Zustand zweiwertig ist und durch den angelegten Druck in den dreiwertigen Zustand umgewandelt wird. Im zweiwertigen Zustand unterdrückt das starke lokale magnetische Moment (J = 7 / 2 ) die Supraleitung, die durch Eliminieren dieses lokalen Moments (J = 0 in Eu 3+ ) induziert wird .

Chemische Eigenschaften

Europium ist das reaktivste Element der Seltenen Erden. Es oxidiert schnell an der Luft, so dass eine Bulk-Oxidation einer zentimetergroßen Probe innerhalb weniger Tage stattfindet. Seine Reaktivität mit Wasser ist vergleichbar mit der von Calcium , und die Reaktion ist

2 Eu + 6 H 2 O → 2 Eu(OH) 3 + 3 H 2

Aufgrund der hohen Reaktivität haben Proben von festem Europium selten das glänzende Aussehen des frischen Metalls, selbst wenn sie mit einer Schutzschicht aus Mineralöl überzogen sind. Europium entzündet sich an Luft bei 150 bis 180 °C zu Europium(III)-oxid :

4 Eu + 3 O 2 → 2 Eu 2 O 3

Europium löst sich leicht in verdünnter Schwefelsäure und bildet blassrosa Lösungen des hydratisierten Eu(III), die als Nonahydrat vorliegen:

2 Eu + 3 H 2 SO 4 + 18 H 2 O → 2 [Eu(H 2 O) 9 ] 3+ + 3 SO2−
4
+ 3 H 2

Eu(II) vs. Eu(III)

Obwohl Europium normalerweise dreiwertig ist, bildet es leicht zweiwertige Verbindungen. Dieses Verhalten ist für die meisten Lanthanoide ungewöhnlich , die fast ausschließlich Verbindungen mit der Oxidationsstufe +3 bilden. Der +2-Zustand hat eine Elektronenkonfiguration 4 f 7, weil die halbgefüllte f- Schale mehr Stabilität bietet. In Größe und Koordinationszahl sind Europium(II) und Barium (II) ähnlich. Auch die Sulfate von Barium und Europium(II) sind in Wasser stark unlöslich. Zweiwertiges Europium ist ein mildes Reduktionsmittel, das an der Luft zu Eu(III)-Verbindungen oxidiert. Unter anaeroben und insbesondere geothermischen Bedingungen ist die zweiwertige Form ausreichend stabil, so dass sie dazu neigt, in Mineralien von Calcium und anderen Erdalkalien eingebaut zu werden. Dieser Ionenaustauschprozess ist die Grundlage der „negativen Europium-Anomalie “, des geringen Europiumgehalts in vielen Lanthanoidenmineralien wie Monazit im Verhältnis zur chondritischen Häufigkeit. Bastnäsit zeigt tendenziell weniger negative Europium-Anomalie als Monazit und ist daher heute die Hauptquelle von Europium. Die Entwicklung einfacher Methoden zur Abtrennung des zweiwertigen Europiums von den anderen (dreiwertigen) Lanthaniden machte Europium auch dann zugänglich, wenn es in geringer Konzentration vorliegt, wie es normalerweise der Fall ist.

Isotope

Natürlich vorkommendes Europium besteht aus 2 Isotopen , 151 Eu und 153 Eu, die in fast gleichen Anteilen vorkommen; 153 Eu ist etwas häufiger (52,2% natürliche Häufigkeit ). Während 153 Eu stabil ist, erwies sich 151 Eu als instabil gegenüber Alpha-Zerfall mit einer Halbwertszeit von5+11
-3
× 10 18  Jahre
im Jahr 2007, was etwa 1 Alpha-Zerfall pro zwei Minuten in jedem Kilogramm natürlichem Europium ergibt. Dieser Wert stimmt gut mit theoretischen Vorhersagen überein. Neben dem natürlichen Radioisotop 151 Eu wurden 35 künstliche Radioisotope charakterisiert, von denen 150 Eu mit einer Halbwertszeit von 36,9 Jahren, 152 Eu mit einer Halbwertszeit von 13,516 Jahren und 154 Eu mit einer Halbwertszeit von 8,593 . am stabilsten sind Jahre. Alle übrigen radioaktiven Isotope haben Halbwertszeiten von weniger als 4,7612 Jahren, und die meisten von ihnen haben Halbwertszeiten von weniger als 12,2 Sekunden. Dieses Element hat auch 8 Metazustände , wobei der stabilste 150 m Eu ( t 1/2 = 12,8 Stunden), 152 m 1 Eu ( t 1/2 = 9,3116 Stunden) und 152 m 2 Eu ( t 1/2 = 96 Minuten) sind.

Der primäre Zerfallsmodus für Isotope, die leichter als 153 Eu sind, ist der Elektroneneinfang , und der primäre Modus für schwerere Isotope ist der Beta-Minus-Zerfall . Die primären Zerfallsprodukte vor 153 Eu sind Isotope von Samarium (Sm) und die primären Produkte danach sind Isotope von Gadolinium (Gd).

Europium als Kernspaltungsprodukt

Thermische Neutroneneinfangquerschnitte
Isotop 151 Euro 152 Euro 153 Euro 154 Euro 155 Euro
Ertrag ~10 niedrig 1580 >2,5 330
Scheunen 5900 12800 312 1340 3950
Spaltprodukte mit mittlerer
Lebensdauer
Requisite:
Einheit:
t ½
( a )
Ertrag
( % )
Q *
( keV )
βγ *
155 Euro 4.76 0,0803 252 βγ
85 Kr 10.76 0,2180 687 βγ
113m Cd 14,1 0,0008 316 β
90 Sr 28,9 4.505 2826 β
137 Cs 30.23 6.337 1176 β γ
121m Sn 43,9 0,00005 390 βγ
151 Sm 88,8 0,5314 77 β

Europium wird durch Kernspaltung hergestellt, aber die Spaltproduktausbeuten von Europiumisotopen sind nahe dem oberen Massenbereich für Spaltprodukte niedrig .

Wie bei anderen Lanthaniden haben viele Isotope von Europium, insbesondere solche mit ungeraden Massenzahlen oder Neutronen-arm wie 152 Eu, hohe Querschnitte für den Neutroneneinfang , oft hoch genug, um Neutronengifte zu sein .

151 Eu ist das Beta-Zerfallsprodukt von Samarium-151 , aber da dieses eine lange Zerfallshalbwertszeit und eine kurze mittlere Zeit bis zur Neutronenabsorption hat, enden die meisten 151 Sm stattdessen als 152 Sm.

152 Eu (Halbwertszeit 13.516 Jahre) und 154 Eu (Halbwertszeit 8.593 Jahre) können keine Betazerfallsprodukte sein, da 152 Sm und 154 Sm nicht radioaktiv sind, aber 154 Eu das einzige langlebige "abgeschirmte" Nuklid ist , andere als 134 Cs , um eine Spaltausbeute von mehr als 2,5 Teilen pro Million Spaltungen zu haben . Eine größere Menge von 154 Eu wird durch Neutronenaktivierung eines signifikanten Teils des nicht radioaktiven 153 Eu produziert; ein Großteil davon wird jedoch weiter auf 155 Eu umgerechnet .

155 Eu (Halbwertszeit 4,7612 Jahre) hat eine Spaltausbeute von 330 Teilen pro Million (ppm) für Uran-235 und thermische Neutronen ; das meiste davon wird nicht radioaktiv und nicht absorptiven Gadolinium-156 bis zum Ende des Kraftstoff transmutiert Abbrand .

Insgesamt wird Europium von Cäsium-137 und Strontium-90 als Strahlengefahr sowie von Samarium und anderen als Neutronengift überschattet .

Auftreten

Monazit

Europium kommt in der Natur nicht als freies Element vor. Viele Mineralien enthalten Europium, wobei die wichtigsten Quellen Bastnäsit , Monazit , Xenotim und Loparit (Ce) sind . Trotz eines einzigen Fundes einer winzigen möglichen Eu-O- oder Eu-O-C-Systemphase im Regolith des Mondes sind noch keine Europium-dominanten Minerale bekannt.

Die Erschöpfung oder Anreicherung von Europium in Mineralien im Vergleich zu anderen Seltenerdelementen wird als Europium-Anomalie bezeichnet . Europium wird häufig in Spurenelementstudien in der Geochemie und Petrologie einbezogen , um die Prozesse zu verstehen, die magmatische Gesteine (aus Magma oder Lava abgekühltes Gestein ) bilden. Die Art der gefundenen Europium-Anomalie hilft, die Beziehungen innerhalb einer Reihe von Eruptivgesteinen zu rekonstruieren. Die durchschnittliche Krustenhäufigkeit von Europium beträgt 2–2,2 ppm.

Zweiwertiges Europium (Eu 2+ ) ist in geringen Mengen der Aktivator der hellblauen Fluoreszenz einiger Proben des Minerals Fluorit (CaF 2 ). Die Reduktion von Eu 3+ zu Eu 2+ wird durch Bestrahlung mit energiereichen Teilchen induziert. Die herausragendsten Beispiele dafür entstanden in Weardale und angrenzenden Teilen Nordenglands; nach dem hier gefundenen fluorit wurde 1852 die fluoreszenz benannt, aber erst viel später wurde europium als ursache ermittelt.

In der Astrophysik kann die Signatur von Europium in Sternspektren verwendet werden, um Sterne zu klassifizieren und Theorien darüber zu informieren, wie oder wo ein bestimmter Stern geboren wurde. Zum Beispiel identifizierten Astronomen im Jahr 2019 einen höher als erwarteten Europiumgehalt im Stern J1124+4535 und stellten die Hypothese auf, dass dieser Stern aus einer Zwerggalaxie stammt , die vor Milliarden von Jahren mit der Milchstraße kollidierte.

Produktion

Europium ist mit den anderen Seltenerdelementen verbunden und wird daher zusammen mit ihnen abgebaut. Die Abtrennung der Seltenerdelemente erfolgt während der späteren Verarbeitung. Seltenerdelemente kommen in den Mineralien Bastnäsit , Loparit-(Ce) , Xenotim und Monazit in abbaubaren Mengen vor. Bastnäsit ist eine Gruppe verwandter Fluorcarbonate, Ln(CO 3 )(F,OH). Monazit ist eine Gruppe verwandter Orthophosphatminerale LnPO
4
(Ln bezeichnet eine Mischung aller Lanthanoide außer Promethium ), Loparit-(Ce) ist ein Oxid und Xenotim ist ein Orthophosphat (Y,Yb,Er,...)PO 4 . Monazit enthält auch Thorium und Yttrium , was die Handhabung erschwert, da Thorium und seine Zerfallsprodukte radioaktiv sind. Für die Gewinnung aus dem Erz und die Isolierung einzelner Lanthanoide wurden mehrere Methoden entwickelt. Die Wahl der Methode richtet sich nach der Konzentration und Zusammensetzung des Erzes und nach der Verteilung der einzelnen Lanthanoide im resultierenden Konzentrat. Die Röstung des Erzes, gefolgt von einer sauren und basischen Auslaugung, wird hauptsächlich zur Herstellung eines Lanthanoidenkonzentrats verwendet. Wenn Cer das dominierende Lanthanoid ist, wird es von Cer(III) zu Cer(IV) umgewandelt und dann ausgefällt. Eine weitere Trennung durch Lösungsmittelextraktion oder Ionenaustauschchromatographie ergibt eine an Europium angereicherte Fraktion. Diese Fraktion wird mit Zink, Zink/Amalgam, Elektrolyse oder anderen Verfahren reduziert, die das Europium(III) zu Europium(II) umwandeln. Europium(II) reagiert ähnlich wie Erdalkalimetalle und kann daher als Carbonat oder gemeinsam mit Bariumsulfat gefällt werden. Europiummetall wird durch Elektrolyse einer Mischung aus geschmolzenem EuCl 3 und NaCl (oder CaCl 2 ) in einer Graphitzelle, die als Kathode dient, unter Verwendung von Graphit als Anode erhältlich. Das andere Produkt ist Chlorgas .

Einige wenige große Lagerstätten produzieren oder produzierten einen erheblichen Teil der Weltproduktion. Die Eisenerzlagerstätte Bayan Obo in der Inneren Mongolei enthält erhebliche Mengen an Bastnäsit und Monazit und ist mit geschätzten 36 Millionen Tonnen Seltenerdelementoxiden die größte bekannte Lagerstätte. Der Bergbau in der Lagerstätte Bayan Obo machte China in den 1990er Jahren zum größten Lieferanten von Seltenerdelementen. Nur 0,2% des Gehalts an Seltenen Erden besteht aus Europium. Die zweite große Quelle für Seltenerdelemente zwischen 1965 und ihrer Schließung Ende der 1990er Jahre war die Seltenerdmine Mountain Pass in Kalifornien. Der dort abgebaute Bastnäsit ist besonders reich an leichten Seltenerdelementen (La-Gd, Sc und Y) und enthält nur 0,1% Europium. Eine weitere große Quelle für Seltenerdelemente ist der auf der Kola-Halbinsel gefundene Loparit. Es enthält neben Niob, Tantal und Titan bis zu 30% Seltenerdelemente und ist die größte Quelle für diese Elemente in Russland.

Verbindungen

Europiumsulfat, Eu 2 (SO 4 ) 3
Europiumsulfat fluoresziert rot unter ultraviolettem Licht

Europiumverbindungen neigen unter den meisten Bedingungen dazu, einen dreiwertigen Oxidationszustand zu haben. Üblicherweise weisen diese Verbindungen Eu(III) auf, das von 6–9 sauerstoffhaltigen Liganden, typischerweise Wasser, gebunden ist. Diese Verbindungen, die Chloride, Sulfate, Nitrate, sind in Wasser oder polaren organischen Lösungsmitteln löslich. Lipophile Europiumkomplexe weisen oft acetylacetonatähnliche Liganden auf, zB Eufod .

Halogenide

Europiummetall reagiert mit allen Halogenen:

2 Eu + 3 X 2 → 2 EuX 3 (X = F, Cl, Br, I)

Dieser Weg ergibt weißes Europium(III)-fluorid (EuF 3 ), gelbes Europium(III)-chlorid (EuCl 3 ), graues Europium(III)-bromid (EuBr 3 ) und farbloses Europium(III)-iodid (EuI 3 ). Europium bildet auch die entsprechenden Dihalogenide: gelbgrünes Europium(II)-fluorid (EuF 2 ), farbloses Europium(II)-chlorid (EuCl 2 ), farbloses Europium(II)-bromid (EuBr 2 ) und grünes Europium(II)-iodid ( EuI 2 ).

Chalkogenide und Pniktide

Europium bildet mit allen Chalkogenen stabile Verbindungen, aber die schwereren Chalkogene (S, Se und Te) stabilisieren die niedrigere Oxidationsstufe. Drei Oxide sind bekannt: Europium(II)-oxid (EuO), Europium(III)-oxid (Eu 2 O 3 ) und das gemischtvalente Oxid Eu 3 O 4 , bestehend aus Eu(II) und Eu(III). Ansonsten sind die Hauptchalkogenide Europium(II) -Sulfid (EuS), Europium(II)-Selenid (EuSe) und Europium(II)-Tellurid (EuTe): alle drei sind schwarze Feststoffe. EuS wird durch Sulfidieren des Oxids bei ausreichend hohen Temperaturen hergestellt, um das Eu 2 O 3 zu zersetzen :

Eu 2 O 3 + 3 H 2 S → 2 EuS + 3 H 2 O + S

Der Haupt Nitrid ist Europium (III) -nitrid (EuN).

Geschichte

Obwohl Europium in den meisten Mineralien vorhanden ist, die die anderen seltenen Elemente enthalten, wurde das Element aufgrund der Schwierigkeiten bei der Trennung der Elemente erst Ende des 19. Jahrhunderts isoliert. William Crookes beobachtete die phosphoreszierenden Spektren der seltenen Elemente, einschließlich derer, die schließlich dem Europium zugeschrieben wurden.

Europium wurde erstmals 1892 von Paul Émile Lecoq de Boisbaudran gefunden , der basische Fraktionen aus Samarium-Gadolinium-Konzentraten erhielt, deren Spektrallinien nicht von Samarium oder Gadolinium berücksichtigt wurden . Die Entdeckung von Europium wird jedoch im Allgemeinen dem französischen Chemiker Eugène-Anatole Demarçay zugeschrieben , der 1896 vermutete, dass Proben des kürzlich entdeckten Elements Samarium mit einem unbekannten Element verunreinigt waren und es 1901 isolieren konnte; er nannte es dann europium .

Als der mit Europium dotierte Yttriumorthovanadat- Rot-Leuchtstoff in den frühen 1960er Jahren entdeckt wurde und als eine Revolution in der Farbfernsehindustrie angesehen wurde, gab es unter den Monazit-Prozessoren ein Gerangel um das begrenzte Angebot an Europium Der typische Europiumgehalt in Monazit beträgt etwa 0,05%. Allerdings ist die Molycorp bastnasite Ablagerung am Mountain Pass Seltener Erden Mine , Kalifornien , deren Lanthaniden ein ungewöhnlich hohes Europium - Gehalt von 0,1% aufwies, betrug etwa on-line zu kommen und ausreichend Europium bietet die Industrie aufrecht zu erhalten. Vor Europium war der rote Farb-TV-Leuchtstoff sehr schwach, und die anderen Leuchtstofffarben mussten gedämpft werden, um die Farbbalance aufrechtzuerhalten. Mit dem brillantroten Europium-Leuchtstoff mussten die anderen Farben nicht mehr stumm geschaltet werden und es entstand ein deutlich helleres Farbfernsehbild. Europium wird seither auch in der TV-Branche sowie in Computermonitoren eingesetzt. Kalifornischer Bastnäsit sieht sich nun mit einem noch "reicheren" Europiumgehalt von 0,2% einer starken Konkurrenz durch Bayan Obo , China, ausgesetzt.

Frank Spedding , gefeiert für seine Entwicklung der Ionenaustauschtechnologie, die Mitte der 1950er Jahre die Seltenerdindustrie revolutionierte, erzählte einmal, wie er in den 1930er Jahren Vorlesungen über Seltene Erden hielt, als ein älterer Herr mit ihm auf ihn zukam ein Angebot für ein Geschenk von mehreren Pfund Europiumoxid. Das war damals eine unerhörte Menge, und Spedding nahm den Mann nicht ernst. Mit der Post kam jedoch ordnungsgemäß ein Paket an, das mehrere Pfund echtes Europiumoxid enthielt. Es stellte sich heraus, dass der ältere Herr Herbert Newby McCoy war , der eine berühmte Methode zur Reinigung von Europium mit Redoxchemie entwickelt hatte.

Anwendungen

Europium ist eines der Elemente, die an der Emission von rotem Licht in CRT-Fernsehern beteiligt sind.

Im Vergleich zu den meisten anderen Elementen gibt es für Europium nur wenige und eher spezialisierte kommerzielle Anwendungen. Fast immer wird seine Phosphoreszenz genutzt, entweder in der Oxidationsstufe +2 oder +3.

Es ist ein Dotierungsmittel in einigen Arten von Glas in Lasern und anderen optoelektronischen Bauelementen. Europiumoxid (Eu 2 O 3 ) wird häufig als roter Leuchtstoff in Fernsehgeräten und Leuchtstofflampen sowie als Aktivator für Yttrium- basierte Leuchtstoffe verwendet. Farbfernsehbildschirme enthalten zwischen 0,5 und 1 g Europiumoxid. Während dreiwertiges Europium rote Leuchtstoffe ergibt, hängt die Lumineszenz von zweiwertigem Europium stark von der Zusammensetzung der Wirtsstruktur ab. UV- bis tiefrote Lumineszenz kann erreicht werden. Die beiden Leuchtstoffklassen auf Europiumbasis (rot und blau) ergeben in Kombination mit den gelb/grünen Terbiumleuchtstoffen „weißes“ Licht, dessen Farbtemperatur durch Veränderung des Anteils bzw. der spezifischen Zusammensetzung der einzelnen Leuchtstoffe variiert werden kann. Dieses Leuchtstoffsystem wird typischerweise in spiralförmigen Leuchtstofflampen angetroffen. Die Kombination der gleichen drei Klassen ist eine Möglichkeit, trichromatische Systeme in Fernseh- und Computerbildschirmen herzustellen, aber als Additiv kann es besonders effektiv sein, um die Intensität von rotem Phosphor zu verbessern. Europium wird auch bei der Herstellung von Leuchtstoffglas verwendet und erhöht die allgemeine Effizienz von Leuchtstofflampen. Einer der gebräuchlicheren persistenten Nachleuchtleuchtstoffe neben Kupfer-dotiertem Zinksulfid ist Europium-dotiertes Strontiumaluminat . Europium-Fluoreszenz wird verwendet, um biomolekulare Wechselwirkungen in Screenings zur Wirkstoffentdeckung abzufragen. Es wird auch in den fälschungssicheren Leuchtstoffen in Euro- Banknoten verwendet.

Eine Anwendung, die mit der Einführung erschwinglicher supraleitender Magnete fast aus dem Verkehr gezogen wurde , ist die Verwendung von Europiumkomplexen wie Eu(fod) 3 als Verschiebungsreagenzien in der NMR- Spektroskopie. Chirale Shift-Reagenzien wie Eu(hfc) 3 werden immer noch verwendet, um die Enantiomerenreinheit zu bestimmen .

Eine neuere (2015) Anwendung von Europium findet sich in Quantenspeicherchips, die Informationen tagelang zuverlässig speichern können; Diese könnten es ermöglichen, sensible Quantendaten auf einem festplattenähnlichen Gerät zu speichern und zu versenden.

Eine theoretisierte Anwendung von Europium ist seine Verwendung zur Abwehr thermonuklearer Bedrohungen. Aufgrund seines hohen Neutroneneinfangquerschnitts und seiner Neutronengiftkette wird es für anti-thermonukleare Raketen auf Neutronengiftbasis bevorzugt.

Vorsichtsmaßnahmen

Europa
Gefahren
GHS-Piktogramme GHS02: Entzündlich
GHS-Signalwort Achtung
H250
P222 , P231 , P422
NFPA 704 (Feuerdiamant)
0
3
1

Es gibt keine eindeutigen Hinweise darauf, dass Europium im Vergleich zu anderen Schwermetallen besonders giftig ist . Europiumchlorid, -nitrat und -oxid wurden auf Toxizität getestet: Europiumchlorid zeigt eine akute intraperitoneale LD 50- Toxizität von 550 mg/kg und die akute orale LD 50- Toxizität beträgt 5000 mg/kg. Europiumnitrat zeigt eine etwas höhere intraperitoneale LD 50 -Toxizität von 320 mg/kg, während die orale Toxizität über 5000 mg/kg liegt. Der Metallstaub stellt eine Brand- und Explosionsgefahr dar.

Verweise

Externe Links