Europioa, lur arraroen elementu magikoa

Europioa, sinboloa Eu da, eta zenbaki atomikoa 63. Lantanidoen ohiko kide gisa, europioak normalean +3 balentzia du, baina oxigeno +2 balentzia ere ohikoa da. +2 balentzia-egoera duten europio konposatu gutxiago daude. Beste metal astunekin alderatuta, europioak ez du efektu biologiko esanguratsurik eta nahiko ez-toxikoa da. Europioaren aplikazio gehienek europio konposatuen fosforeszentzia efektua erabiltzen dute. Europioa unibertsoan gutxien ugariak diren elementuetako bat da; Unibertsoan 5 inguru baino ez daude × substantziaren % 10-8 europioa da.

eu

Europioa monazita-n dago

Europioaren aurkikuntza

Istorioa XIX. mendearen amaieran hasten da: garai hartan, zientzialari bikainek Mendeleev-en taula periodikoan geratzen ziren hutsuneak sistematikoki betetzen hasi ziren, emisio atomikoaren espektroa aztertuz. Gaur egungo ikuspegitik, lan hau ez da zaila, eta graduko ikasle batek egin dezake; baina garai hartan, zientzialariek zehaztasun txikiko tresnak eta purifikatzeko zailak ziren laginak baino ez zituzten. Hori dela eta, lantanoideen aurkikuntzaren historia osoan, "ia" aurkitzaile guztiek baieztapen faltsuak egiten eta elkarren artean eztabaidatzen jarraitu zuten.

1885ean, Sir William Crookesek 63 elementuaren lehen seinalea aurkitu zuen, baina ez oso argia: samario lagin batean lerro espektral gorri espezifiko bat (609 nm) ikusi zuen. 1892 eta 1893 artean, galioaren, samarioaren eta disprosioaren aurkitzaileak, Paul émile LeCoq de Boisbaudranek, banda hau baieztatu eta beste banda berde bat aurkitu zuen (535 nm).

Ondoren, 1896an, Eugène Anatole Demarçay-k pazientziaz samario oxidoa bereizi eta samarioaren eta gadolinioaren artean kokatutako lur arraro berri baten aurkikuntza baieztatu zuen. Elementu hau arrakastaz bereizi zuen 1901ean, aurkikuntza-bidaiaren amaiera markatuz: "Elementu berri honi Europio izena jartzea espero dut, Eu ikurra eta 151 inguruko masa atomikoa duena".

Konfigurazio elektronikoa

eu

Konfigurazio elektronikoa:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7

Europioa normalean tribalentea den arren, konposatu dibalenteak eratzeko joera du. Fenomeno hau lantanido gehienek +3 balentzia konposatuak eratzeko desberdina da. Europio dibalenteak 4f7 konfigurazio elektronikoa du, erdi betetako f geruzak egonkortasun handiagoa ematen baitu, eta europioa (II) eta barioa (II) antzekoak dira. Europio dibalentea erreduzitzaile leuna da, airean oxidatzen dena europio (III) konposatu bat sortzeko. Baldintza anaerobioetan, batez ere berotze baldintzetan, europio dibalentea nahikoa egonkorra da eta kaltzioan eta beste lur alkalino mineral batzuetan sartzeko joera du. Ioi truke prozesu hau da "europio anomalia negatiboaren" oinarria, hau da, kondritaren ugaritasunarekin alderatuta, lantanido mineral askok, hala nola monazitak, europio eduki txikia dute. Monazitarekin alderatuta, bastnaesitak europio anomalia negatibo gutxiago erakusten ditu askotan, beraz, bastnaesita ere europioaren iturri nagusia da.

Europio metala

EBko metala

Europioa 822 °C-ko urtze-puntua, 1597 °C-ko irakite-puntua eta 5,2434 g/cm³-ko dentsitatea dituen burdin gris koloreko metala da; lur arraroen artean dentsitate txikiena, bigunena eta lurrunkorrena da. Europioa lur arraroen artean metal aktiboena da: giro-tenperaturan, berehala galtzen du bere distira metalikoa airean eta azkar oxidatzen da hauts bihurtzen da; ur hotzarekin bortizki erreakzionatzen du hidrogeno gasa sortzeko; europioak boroarekin, karbonoarekin, sufrearekin, fosforoarekin, hidrogenoarekin, nitrogenoarekin eta abar erreakziona dezake.

Europioaren aplikazioa

EBko metalen prezioa

Europio sulfatoak fluoreszentzia gorria igortzen du argi ultramorearen pean

Georges Urbain kimikari gazte bikain batek Demarçay-ren espektroskopia tresna jaso zuen oinordetzan, eta europioz dopatutako ytrio(III) oxido lagin batek argi gorri oso distiratsua igortzen zuela aurkitu zuen 1906an. Hori da europiozko materialen fosforeszenteen bidaia luzearen hasiera; ez dira argi gorria igortzeko bakarrik erabiltzen, baita argi urdina ere, Eu2+-ren igorpen-espektroa tarte horretan baitago.

Eu3+ gorri, Tb3+ berde eta Eu2+ urdin igorleek edo horien konbinazio batek osatutako fosforo batek argi ultramorea argi ikusgai bihur dezake. Material hauek zeregin garrantzitsua dute mundu osoko hainbat instrumentutan: X izpien intentsifikazio pantailetan, katodo izpien hodietan edo plasma pantailetan, baita azken energia aurrezteko fluoreszente lanpara eta argi igorle diodoetan ere.

Europio tribalentearen fluoreszentzia efektua molekula aromatiko organikoek ere sentsibiliza dezakete, eta konplexu horiek sentikortasun handia behar duten hainbat egoeratan aplika daitezke, hala nola faltsutzearen aurkako tintetan eta barra-kodeetan.

1980ko hamarkadaz geroztik, europioak paper garrantzitsua jokatu du denbora-bereizmeneko fluoreszentzia hotzeko metodoa erabiliz analisi biofarmazeutiko oso sentikorretan. Ospitale eta laborategi mediko gehienetan, analisi horiek ohikoak bihurtu dira. Zientzia biologikoen ikerketan, irudi biologikoak barne, europioz eta beste lantanido batzuez egindako zunda biologiko fluoreszenteak nonahi daude. Zorionez, europio kilogramo bat nahikoa da mila milioi analisi inguru egiteko; Txinako gobernuak duela gutxi lur arraroen esportazioak mugatu ondoren, lur arraroen elementuen biltegiratze eskasiak izutu dituen herrialde industrializatuek ez dute aplikazio horien mehatxu berdinez kezkatu beharrik.

Europio oxidoa X izpien bidezko diagnostiko mediko sistema berrietan emisio estimulatuko fosforo gisa erabiltzen da. Europio oxidoa lente koloredunak eta iragazki optoelektronikoak fabrikatzeko, burbuila magnetikoak gordetzeko gailuetarako eta kontrol materialetan, babes-materialetan eta erreaktore atomikoen egitura-materialetan ere erabil daiteke. Bere atomoek beste edozein elementuk baino neutroi gehiago xurga ditzaketenez, normalean erreaktore atomikoetan neutroiak xurgatzeko material gisa erabiltzen da.

Gaur egungo mundu azkar hedatzen ari den honetan, europioaren aplikazio berri aurkituak eragin sakona izan dezake nekazaritzan. Zientzialariek aurkitu dute europio dibalentearekin eta kobre unibalentearekin dopatutako plastikoek eguzki-argiaren zati ultramorea argi ikusgai bihur dezaketela. Prozesu hau nahiko berdea da (gorriaren kolore osagarria da). Plastiko mota hau negutegi bat eraikitzeko erabiltzeak landareei argi ikusgai gehiago xurgatzea eta uztak % 10 inguru handitzea ahalbidetu diezaieke.

Europioa memoria kuantikoko txipetan ere aplika daiteke, informazioa hainbat egunez modu fidagarrian gordetzeko gai direnak. Hauek datu kuantiko sentikorrak disko gogor baten antzeko gailu batean gorde eta herrialde osora bidaltzea ahalbidetu dezakete.


Argitaratze data: 2023ko ekainaren 27a