אלמנט האדמה הנדיר הקסום אירופה

אירופה, הסמל הוא האיחוד האירופי, והמספר האטומי הוא 63. כחבר טיפוסי בלנטניד, לאירופה בדרך כלל יש+3 ערכיות, אך גם חמצן+2 שכיחות שכיחה. יש פחות תרכובות של אירופה עם מצב ערכיות של+2. בהשוואה למתכות כבדות אחרות, לאירופה אין השפעות ביולוגיות משמעותיות והיא יחסית לא רעילה. מרבית היישומים של אירופה משתמשים בהשפעת הזרחן של תרכובות אירופה. אירופה היא אחד היסודות הפחות שופעים ביקום; יש רק כ -5 ביקום × 10-8% מהחומר הוא אירופה.

אירופה קיימת במונזיט

גילוי אירופה

הסיפור מתחיל בסוף המאה ה -19: באותה תקופה, מדענים מצוינים החלו למלא באופן שיטתי את שאר המשרות הפנויות בטבלה המחזורית של מנדלייב על ידי ניתוח ספקטרום הפליטה האטומי. לדעת היום, תפקיד זה אינו קשה, וסטודנט לתואר ראשון יכול להשלים אותה; אך באותה תקופה, למדענים היו רק מכשירים עם דיוק נמוך ודגימות שקשה היה לטהר. לכן, בכל ההיסטוריה של גילוי לנטניד, כל המגלים "מעין" המשיכו לטעון טענות שווא והתווכחו זה עם זה.

בשנת 1885 גילה סר וויליאם קרוקס את האות הראשון אך לא ברור במיוחד של אלמנט 63: הוא צפה בקו ספקטרלי אדום ספציפי (609 ננומטר) במדגם סמריום. בין 1892 ל- 1893, מגלה גליום, סמריום ודיספרוזיון, פול é mile lecoq de boisbaudran, אישר את הלהקה הזו וגילה להקה ירוקה נוספת (535 ננומטר).

בשלב הבא, בשנת 1896, הפרידה בסבלנות את תחמוצת הסמריום בסבלנות ואישרו את גילויו של אלמנט אדמה נדיר חדש הממוקם בין סמריום לגאדוליניום. הוא הפריד בהצלחה באלמנט זה בשנת 1901, וסימן את סיום מסע הגילוי: "אני מקווה לקרוא לאלמנט חדש זה אירופי, עם הסמל האיחוד האירופי והמסה האטומית בערך 151."

תצורת אלקטרונים

תצורת אלקטרונים:

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F7

למרות שאירופיום הוא בדרך כלל טריפלנטי, הוא מועד ליצירת תרכובות דו -ערכיות. תופעה זו שונה מיצירת תרכובות ערכיות+3 על ידי מרבית הלנטניד. ל- Divalent Europium יש תצורה אלקטרונית של 4F7, שכן מעטפת ה- F המלאה למחצה מספקת יציבות רבה יותר, ואירופה (II) ובריום (II) דומים. אירופה הדו -ערכתית היא חומר צמצום קל שמתחמצן באוויר ליצירת תרכובת של אירופה (III). בתנאים אנאירוביים, ובמיוחד בתנאי חימום, אירופה דו -ערנית יציבה מספיק ונוטה לשלב בסידן ובמינרלים אחרים של אדמה אלקליין. תהליך חילופי יונים זה הוא הבסיס ל"אנומליה האירופית השלילית ", כלומר, בהשוואה לשפע הכונטריט, למינרלים רבים של לנטניד כמו מונאזיט יש תכולת אירופה נמוכה. בהשוואה למונאזיט, Bastneesite מציג לעתים קרובות פחות חריגות אירופיות שליליות, ולכן Bastneesite הוא גם המקור העיקרי לאירופה.

מתכת אירופה

אירופה היא מתכת אפור ברזל עם נקודת התכה של 822 מעלות צלזיוס, נקודת רתיחה של 1597 מעלות צלזיוס, וצפיפות של 5.2434 גרם/ס"מ ³ הוא היסוד הפחות צפוף, הרך והכי נדיף בקרב אלמנטים אדמה נדירים. אירופה היא המתכת הפעילה ביותר בקרב יסודות כדור הארץ הנדירים: בטמפרטורת החדר היא מאבדת מייד את הברק המתכתי שלה באוויר ומתחמצן במהירות לאבקה; הגיבו באלימות עם מים קרים לייצור גז מימן; אירופה יכולה להגיב עם בורון, פחמן, גופרית, זרחן, מימן, חנקן וכו '.

יישום אירופה

אירופה סולפט פולטת פלואורסצנט אדום תחת אור אולטרה סגול

ז'ורז 'אורביין, כימאי צעיר ומצטיין, ירש את מכשיר הספקטרוסקופיה של Demar ç AY ומצא כי מדגם תחמוצת yttrium (III) מסומם באירופה פלט אור אדום בוהק מאוד בשנת 1906. זהו תחילתו של המסע הארוך של חומרי האירופה של האירופה - לא משמשת לאור אדום, אלא גם אור כחול.

זרחן המורכב מ- EU3+אדום, TB3+ירוק וכחול EU2+פולטות, או שילוב של אותם, יכול להמיר אור אולטרה סגול לאור גלוי. חומרים אלה ממלאים תפקיד חשוב במכשירים שונים ברחבי העולם: מסכי רנטגן מעצים, צינורות קרני קתודה או מסכי פלזמה, כמו גם מנורות פלורסנט מחסכות אנרגיה אחרונות ודיודות פולטות אור.

השפעת הקרינה של אירופה טריפלנטית יכולה להיות רגישים גם על ידי מולקולות ארומטיות אורגניות, וניתן ליישם קומפלקסים כאלה במצבים שונים הדורשים רגישות גבוהה, כגון דיו וברקודים אנטי-מרוחקים.

מאז שנות השמונים, אירופה ממלאת תפקיד מוביל בניתוח ביו-תרופות רגיש ביותר בשיטת פלואורסצנט קר שנפתר בזמן. ברוב בתי החולים והמעבדות הרפואיות, ניתוח כזה הפך לשגרה. במחקר של מדעי החיים, כולל הדמיה ביולוגית, בדיקות ביולוגיות פלורסנטיות העשויות מאירופה ולנתניד אחרות נמצאות בכל מקום. למרבה המזל, די בקילוגרם של אירופה כדי לתמוך במיליארד ניתוחים - לאחר שהממשלה הסינית הגבילה לאחרונה את יצוא האדמה הנדיר, מדינות מתועשות שנבהלו על ידי מחסור באחסון אדמה נדיר אינן צריכות לדאוג לאיומים דומים על יישומים כאלה.

תחמוצת אירופה משמשת כזרחן פליטה מעורר במערכת אבחון רפואי חדשני לרנטגן. תחמוצת אירופה יכולה לשמש גם לייצור עדשות צבעוניות ומסננים אופטו -אלקטרוניים, למכשירי אחסון בועות מגנטיות, ובחומרי בקרה, חומרי מיגון וחומרים מבניים של כורים אטומיים. מכיוון שהאטומים שלו יכולים לספוג יותר נויטרונים מכל אלמנט אחר, הוא משמש בדרך כלל כחומר לספיגת נויטרונים אצל כורים אטומיים.

בעולם המתרחב במהירות של ימינו, היישום שהתגלה לאחרונה של אירופה עשוי להיות בעל השפעות עמוקות על החקלאות. מדענים מצאו כי פלסטיקה מסוממת באירופה דו -ערנית ונחושת לא מקבילה יכולה להמיר ביעילות את החלק האולטרה סגול של אור השמש לאור גלוי. תהליך זה ירוק למדי (זהו הצבעים המשלימים של האדום). שימוש בסוג זה של פלסטיק לבניית חממה יכול לאפשר לצמחים לספוג אור גלוי יותר ולהגדיל את תשואות היבול בכ -10%.

ניתן ליישם את אירופה גם על שבבי זיכרון קוונטיים, שיכולים לאחסן באופן אמין מידע במשך מספר ימים בכל פעם. אלה יכולים לאפשר לאחסן נתוני קוונטים רגישים במכשיר הדומה לדיסק קשיח ונשלח ברחבי הארץ.