63 szamarium ← europium → gadolinium - ↑ Eu ↓ Am 63 Eu Periodusos rendszer
Altalanos
Nev, vegyjel , rendszam	europium, Eu, 63
Latin megnevezes	europium
Elemi sorozat	lantanoidak
Csoport , periodus , mez?	? , 6 , f
Megjelenes	ezustfeher
Atomtomeg	151,964(1)  g/mol
Elektronszerkezet	[ Xe ] 4f 7 6s 2
Elektronok hejankent	2, 8, 18, 25, 8, 2
Fizikai tulajdonsagok
Halmazallapot	szilard
S?r?seg (szobah?m.)	5,244 g/cm³
S?r?seg (folyadek) az o.p. -on	5,13 g/cm³
Olvadaspont	1099  K (826 ° C , 1519 ° F )
Forraspont	1802 K (1529 ° C , 2784 ° F )
Olvadash? ${\displaystyle \Delta _{fus}{H}^{\ominus }}$	9,21 kJ/mol
Parolgash? ${\displaystyle \Delta _{vap}{H}^{\ominus }}$	176 kJ/mol
Molaris h?kapacitas	(25 °C) 27,66 J/(mol·K)
G?znyomas P /Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k T /K 863 957 1072 1234 1452 1796
Atomi tulajdonsagok
Kristalyszerkezet	kobos tercentralt
Oxidacios szam	3 (enyhen bazikus oxid)
Elektronegativitas	? 1,2 ( Pauling-skala )
Ionizacios energia	1.: 547,1 kJ/mol
	2.: 1085 kJ/mol
	3.: 2404 kJ/mol
Atomsugar	185 pm
Atomsugar (szamitott)	231 pm
Egyebek
Magnesseg	nincs adat
Elektromos ellenallas	( sz.h. ) (poly) 0,900 μΩ·m
H?merseklet-vezetesi tenyez?	(300 K) est. 13,9 W/(m·K)
H?tagulasi tenyez?	( sz.h. ) (poly) 35,0 μm/(m·K)
Young-modulus	18,2 GPa
Nyirasi modulus	7,9 GPa
Kompresszios modulus	8,3 GPa
Poisson-tenyez?	0,152
Vickers-kemenyseg	167 MPa
CAS-szam	7440-53-1
Fontosabb izotopok
F? cikk: Az europium izotopjai izotop termeszetes el?fordulas felezesi id? bomlas mod energia ( MeV ) termek 150 Eu mest. 36,9 a ε 2,261 150 Sm 151 Eu 47,8% Eu stabil 88 neutronnal 152 Eu mest. 13,516 a ε 1,874 152 Sm β - 1,819 152 Gd 153 Eu 52,2% Eu stabil 90 neutronnal
Hivatkozasok

Az europium a periodusos rendszer egyik eleme . Vegyjele Eu , rendszama 63. A lantanoidak csoportjaba tartozo, ezustfeher szin? fem. Elnevezeset Europa kontinenser?l kapta.

Tulajdonsagai [ szerkesztes ]

Fizikai [ szerkesztes ]

Az europium az olomhoz hasonlo kemenyseg?, eleg keplekeny fem. Nagy nyomas (80 GPa) es alacsony h?merseklet (1,8 K) egyuttes hatasara szupravezet?ve valik. A szupravezetes fellepeset az okozza, hogy a nyomas hatasara az europium ketertek? allapotbol (J = 7/2) haromertek?be (J = 0) kenyszerul. Az elkepzelesek szerint ketertek? allapotban az er?s helyi magneses momentum jatszik szerepet a szupravezetes elnyomasaban, igy ezt a helyi momentumot megszuntetve lehet?ve valhat a szupravezetes. ^[1]

Kemiai [ szerkesztes ]

Az europium a legreaktivabb ritkafoldfem , leveg?n gyorsan oxidalodik (egy centimeteres nagysagu minta nehany nap alatt teljesen eloxidalodik) ^[2] es a kalciumhoz hasonloan reagal vizzel. A szilard femmintak meg akkor is altalaban fenytelenek, ha asvanyi olaj ved?reteggel vannak bevonva. Az europium leveg?n 150?180 °C-on meggyullad es europium(III)-oxid keletkezese kozben eleg:

4 Eu + 3 O ₂ → 2 Eu ₂ O ₃

Az europium eleg elektropozitiv elem, hideg vizzel lassan, forro vizzel meglehet?sen gyorsan reagal. A reakcio termeke europium-hidroxid:

2 Eu (s) + 6 H ₂ O (l) → 2 Eu(OH) ₃ (aq) + 3 H ₂ (g)

Az europiumfem minden halogennel reagal:

2 Eu (s) + 3 F ₂ (g) → 2 EuF ₃ (s) [feher]

2 Eu (s) + 3 Cl ₂ (g) → 2 EuCl ₃ (s) [sarga]

2 Eu (s) + 3 Br ₂ (g) → 2 EuBr ₃ (s) [szurke]

2 Eu (s) + 3 I ₂ (g) → 2 EuI ₃ (s)

Az europium konnyen oldodik hig kensavban , a keletkez? oldat nagyon halvany rozsaszin? Eu(III) ionokat tartalmaz, melyek [Eu(OH ₂ ) ₉ ] ³⁺ komplex formajaban leteznek: ^[3]

2 Eu (s) + 3 H ₂ SO ₄ (aq) → 2 Eu ³⁺ (aq) + 3 SO 2? 4 (aq) + 3 H ₂ (g)

Vegyuletei [ szerkesztes ]

Az europium nehany vegyulete:

• Fluoridok : EuF ₂ , EuF ₃
• Kloridok : EuCl ₂ , EuCl ₃
• Bromidok : EuBr ₂ , EuBr ₃
• Jodidok : EuI ₂ , EuI ₃
• Oxidok : EuO , Eu ₂ O ₃ , Eu ₃ O ₄
• Szulfidok : EuS
• Szelenidek : EuSe
• Telluridok : EuTe
• Nitridek : EuN .

Az europium vegyuletei kozul inkabb az europium(II) van tulsulyban, ellentetben a legtobb lantanoidaval, melyek rendszerint +3-as oxidacios allapotu vegyuleteket alkotnak. Az europium(II) kemiaja nagyon hasonlit a barium(II)-ere, mivel ionsugaruk hasonlo. Az europium(II) gyenge redukaloszer, igy atmoszferikus korulmenyek kozott a harom vegyertek? forma a gyakoribb. Anaerob, es kulonosen geotermalis korulmenyek kozott a ketertek? forma eleg stabil ahhoz, hogy be tudjon epulni a kalcium es mas alkalifoldfemek asvanyaiba. Ez okozza az ?europium anomaliat”, azt a jelenseget, hogy a szokasos konny? lantanoida asvanyok, mint peldaul a monacit europiumban szegenyebbek, mint azt a kondritikus elemgyakorisag alapjan varnank. A basztnezit eseten kevesbe lep fel europium anomalia, es igy ma ez az asvany az europium f? forrasa. Az europium konnyen kialakithato ket vegyertek? allapota az egyik legkonnyebben kinyerhet? es tisztithato lantanoidava teszi az elemet, meg akkor is, ha ? mint altalaban ? csak kis koncentracioban van jelen.

Izotopok [ szerkesztes ]

B?vebben: Az europium izotopjai

A termeszetben az europium 2 izotopja talalhato meg, az ¹⁵¹ Eu es az ¹⁵³ Eu. Az ¹⁵³ Eu termeszetes gyakorisaga a legnagyobb (52,2%). Noha az ¹⁵³ Eu stabil, az ¹⁵¹ Eu-r?l az utobbi id?ben derult ki, hogy radioaktiv alfa-bomlo , felezesi ideje ? az elmeleti joslatokkal eleg jo egyezesben ? 5(?3 +11)·10 ¹⁸ ev, ^[4] ami 1 kilogramm termeszetes europiumban ketpercenkent jelent 1 alfa-bomlast. A termeszetes ¹⁵¹ Eu radioizotop mellett 35 mesterseges izotopot jellemeztek, melyek kozul a legstabilabb az ¹⁵⁰ Eu (felezesi ideje 36,9 ev), az ¹⁵² Eu (13,516 ev felezesi id?vel) es az ¹⁵⁴ Eu (felezesi ideje 8,593 ev). A tobbi radioaktiv izotop felezesi ideje kevesebb mint 4,7612 ev, tobbseguke 12,2 masodpercnel is rovidebb. Ennek az elemnek 8 metastabil allapota is ismert, ezek kozul a legstabilabb a ^150m Eu ( T _½ =12,8 ora), a ^152m1 Eu ( T _½ =9,3116 ora) es a ^152m2 Eu ( T _½ =96 perc).

A leggyakoribb ? ¹⁵³ Eu ? izotopnal konnyebbek els?sorban elektronbefogassal bomlanak, a bomlestermekek f?kent szamarium izotopok. A nehezebb izotopok eseten a negativ beta-bomlas a leggyakoribb, a f? bomlastermekek a gadolinium izotopjai.

Az europium, mint maghasadasi termek [ szerkesztes ]

Termikus neutronok befogasi hataskeresztmetszete

Izotop	151 Eu	152 Eu	153 Eu	154 Eu	155 Eu
Hozam	~10	alacsony	1580	>2.5	330
Barn	5900	12800	312	1340	3950

Europium maghasadasi reakciokban is keletkezik, de csak kis mennyisegben, mivel ezen izotopok atomtomege a hasadasi termekek atomtomeg-eloszlasanak a szelen talalhatok.

Mas lantanoidakhoz hasonloan tobb izotop, kulonosen a paratlan tomegszamu, neutronban szegeny izotopok nagy neutronbefogasi hataskeresztmetszettel rendelkeznek, amely gyakran eleg nagy ahhoz, hogy ezek reaktormeregkent viselkedjenek.

Az ¹⁵¹ Eu a Sm-151 beta-bomlasi termeke, a hosszu felezesi id? es a neutronabszorpciohoz szukseges rovid atlagos id?tartam miatt azonban a ¹⁵¹ Sm nagy resze ¹⁵² Sm-ve alakul.

Az ¹⁵² Eu (felezesi ideje 13,516 ev) es ¹⁵⁴ Eu (felezesi ideje 8,593 ev) nem beta-bomlas termekei, mivel a ¹⁵² Sm es ¹⁵⁴ Sm nem radioaktiv, de az ¹⁵⁴ Eu az egyetlen hossz? elet? ?arnyekolt” nuklid a Cs-134-en kivul, amely a hasadasi reakcio soran 2,5 ppm-nel nagyobb mennyisegben keletkezik. ^[5] Nagy mennyiseg? ¹⁵⁴ Eu keletkezik neutronaktivacio reven, jelent?s reszben a nem radioaktiv ¹⁵³ Eu-bol, ez azonban nagyreszt tovabbalakul ¹⁵⁵ Eu-te.

Az ¹⁵⁵ Eu (felezesi ideje 4,7612 ev) hasadasi hozama U-235-re es termikus neutronokra 330 ppm. Mire a hasadoanyag kieg, ezen izotop nagyobb resze atalakul stabil, nem abszorbealo gadolinium-156-ta.

Osszefoglalva elmondhato, hogy az europium izotopokat sugarveszelyesseg szempontjabol felulmulja a Cs-137 es Sr-90, reaktormeregkent pedig a szamarium es mas elemek izotopjai fontosabbak.

Tortenete [ szerkesztes ]

Az europiumot els?kent Paul Emile Lecoq de Boisbaudran talalta meg 1890-ben. ? dusitott szamarium es gadolinium ercb?l egy bazikus frakciot nyert ki, amelynek olyan spektrumvonalai is voltak, melyek nem egyeztek a szamariumeval es gadonliniumeval. Az europium felfedezeset azonban Eugene-Anatole Demarcay francia kemikusnak tulajdonitjak, aki 1896-ban gyanakodni kezdett, hogy a nemregiben felfedezett elem, a szamarium mintait egy ismeretlen elem szennyezi. Az europiumot vegul 1901-ben sikerult elkulonitenie.

Amikor az europiummal adagolt ittrium-ortovanadat voros fenyport az 1960-as evek elejen felfedeztek, es nyilvanvalova valt, hogy ez a szinestelevizio-iparban forradalmat fog okozni, nagy kuzdelem indult a monacitfeldolgozok rendelkezesere allo sz?kos europiumkeszletekert. (A monacit jellemz? europiumtartalma korulbelul 0,05% volt.) Szerencsere a Molycorp kaliforniai Mountain Passban lev? telepen kitermelt basztnezit lantanoidatartalmanak szokatlanul ?nagy” resze, 0,1% volt europium, igy a ceg szinre lepesevel az ipar europium igenyet sikerult kiszolgalni. Az europium alkalmazasa el?tt a szines TV-k voros fenypora nagyon halvany szin? volt, ezert a tobbi szin fenyporat gyengiteni kellett, hogy meg?rizhessek a szinegyensulyt. Az elenk szin? europiumos voros fenypor alkalmazasakor erre mar nem volt szukseg, igy a TV-k kepe sokkal elenkebb szin?ve valt. A TV-ipar azota is hasznalja az europiumot, es a szamitogep monitorokban is alkalmazzak. A kaliforniai basztnezitnek ma mar er?s konkurenciaja a kinai Bayan Oboban termelt asvany, melynek europiumtartalma meg ?magasabb”: 0,2%.

Frank Spedding, a ritkafoldfemipart az 1950-es evekben forradalmasito ioncseres eljaras felfedez?je az 1930-as evekben egy el?adast tartott a ritkafoldfemekr?l, amikor egy id?sebb uriember odament hozza, es ajandekul felajanlott tobb font europium-oxidot. Ez abban az id?ben hallatlanul nagy mennyiseg volt, es Spedding nem vette komolyan az ajanlatot. A csomag azonban rendben megerkezett, benne tobb font tiszta europium-oxiddal. Mint kiderult, az id?sebb uriember Dr. McCoy volt, az europium nevezetes redoxi kemiai tisztitasi modszerenek kidolgozoja.

El?fordulasa [ szerkesztes ]

Az europium elemi allapotban nem fordul el?, azonban szamos europium tartalmu asvany ismert, ezek kozul a basztnezit es a monacit a legfontosabb. Az europiumot a Nap es mas csillagok szinkepeben is azonositottak. Az europium asvanyokbeli, mas ritkafoldemekhez kepest szegenyebb vagy gazdagabb el?fordulasat europium anomalianak nevezik.

Egyes fluorit (kalcium-difluorid) asvanyok ragyogo kek fluoreszcenciajat a kis mennyisegben bennuk talalhato ketertek? europium aktivalja. Ezen asvanyok legjelent?sebb peldanyai az eszak-angliai Weardaleb?l es kornyeker?l szarmaznak, es ezek alapjan neveztek el a fluoritot a fluoreszcencia jelensege alapjan, bar nem sokkal kes?bb felfedeztek az europiumot es felismertek, hogy az a jelenseg okozoja.

El?allitas [ szerkesztes ]

B?vebben: Monacit

Az europium a xenotim , monacit es basztnezit asvanyokban fordul el?. Az els? kett? LnPO ₄ ortofoszfat asvany (az Ln az osszes lantanoida kevereke, a radioaktiv prometiumot kiveve), mig a harmadik LnCO ₃ F fluorid karbonat. A paros rendszamu lantanoidak gyakoribbak. Ezekben az asvanyokban a legnagyobb mennyiseg? lantanodiak (gyakorisag szerinti sorrendben) a cerium , lantan , neodimium es prazeodimium . A monacit toriumot es ittriumot is tartalmaz, melynek kezeleset a torium es bomlastermekeinek radioaktiv volta nehezkesse teszi.

Tobb esetben nem kulonosebben fontos, hogy elvalasszak egymastol a femeket, de ha kulon van szukseg a tiszta femekre, az elvalasztasi folyamat bonyolult. Els?kent a femeket kensavval (H ₂ SO ₄ ), sosavval (HCl) es natrium-hidroxiddal (NaOH) vegzett extrakcioval so formajaban nyerik ki az ercekb?l. Ezen lantanoida soknak a modern tisztitasi modszerei koze szelektiv komplexkepzesi, oldoszeres extrakcios es ioncsere kromatografias eljarasok tartoznak. ^[6]

Tiszta europiumot EuCl ₃ es NaCl (vagy CaCl ₂ ) grafitcellaban, grafit anoddal vegzett olvadekelektrolizisevel allitanak el?. Az elektrolizis masik termeke a klorgaz .

Felhasznalasa [ szerkesztes ]

Az europiumfemnek szamos felhasznalasi terulete van: egyes uvegtipusokhoz adagolva lezerek keszitesehez, Down-szindroma es mas genetikai betegsegek sz?resehez is hasznaljak. Neutronelnyel? hatasa miatt nuklearis reaktorokban torten? alkalmazasat is vizsgaljak. Az europium-oxidot (Eu ₂ O ₃ ) szeles korben hasznaljak televiziokeszulekek es fenycsovek voros fenyporakent, valamint ittriumalapu fenyporok aktivatorakent. Mig a haromertek? europium voros fenyport szolgaltat, a ketertek? europium vegyuletek lumineszcenciaja a gazdaracstol fugg, de altalaban a spektrum kek vegehez van kozel. A ket (piros es kek) europium fenypor csoportot a sarga/zold terbium fenyporokkal kiegeszitve feher fenyt ad, melynek szinh?merseklete modosithato az egyes fenyporok vagy azok mennyisegenek valtoztatasaval. Jellemz?en ilyen tipusu fenyport hasznalnak a spiral alaku fenycsovekben. Ugyanennek a harom csoportnak a kombinalasa az egyik lehet?seg a harom szines TV es szamitogep monitor rendszer megvalositasara. A fluoreszcens uvegek gyartasanal is az egyik lehetseges adalek. Az europium fluoreszcenciajat hasznaljak fel a gyogyszermolekulak es biomolekulak kozotti kolcsonhatasok vizsgalatakor is. Az euro bankjegyek biztonsagi jelei kozott is hasznalnak europium fenyport. ^[7]

Az europiumot gyakran hasznaljak a nyomelemek geokemiai es k?zettani vizsgalataiban, hogy megertsek a magmas k?zeteket ( magmabol vagy lavabol a kih?les soran keletkezett k?zetek) letrehozo folyamatokat. Az europium anomalia termeszete segiti az egy sorozatba tartozo magmas k?zetek kozotti kapcsolat rekonstrualasat.

Ovintezkedesek [ szerkesztes ]

Az europium vegyuletek toxicitasat nem vizsgaltak alaposan, de nincs vilagos jele annak, hogy mas nehezfemekhez hasonlitva er?sen mergez? lenne. A fem pora t?z- es robbanasveszelyes. Az europiumnak nincs ismert biologiai szerepe.

Forditas [ szerkesztes ]

• Ez a szocikk reszben vagy egeszben a Europium cim? angol Wikipedia-szocikk ezen valtozatanak forditasan alapul. Az eredeti cikk szerkeszt?it annak laptortenete sorolja fel. Ez a jelzes csupan a megfogalmazas eredetet es a szerz?i jogokat jelzi, nem szolgal a cikkben szerepl? informaciok forrasmegjelolesekent.

Jegyzetek [ szerkesztes ]