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Europium
El europio es un metal pesado plateado y es, por lo tanto, también uno de los Tierras medianas raras.
Su propiedad más importante es la capacidad de emitir luz en colores muy específicos, puros e intensos. El uso principal del europio es, por tanto, la producción de fosforo (motivos) para el Tecnología de iluminación y pantalla.
Paul Emile Lecoq de Boisbaudran descubrió líneas espectrales desconocidas en un concentrado de gadolinio de Samarium en 1890. El descubrimiento de Europium es reconocido por Eugene Anatole Demarcay, quien en 1896 sospechaba otro elemento en el Samarium que acababa de descubrir. En 1901 logró separar el europio. El europio metálico se produjo sólo años después.
SERIE Y METALES SELTEN CERIUM DYSPROSIUM PRODUCCIÓN EUROPIUM GADOLINIUM HOLMIUM LANTHAN LUTETIUM NEODYM PROMETODO PRASEODYM SAMARIUM SCANDI TERMINACIÓN THULIUM YTTERBIUM YTTRIUM
BASISMETALLY ALUMINIUM KUPFER BLUE NICKEL INN ZINK
El europio es un elemento raro en la Tierra, la frecuencia en la corteza continental de la tierra es de aproximadamente 2 ppm.
El europio es un componente secundario en diversos minerales lanthanoide. El elemento está contenido en monazite y castaño y en xenótim.
Después de que se hayan digerido los materiales de inicio, como monazite o basnasita con ácido sulfúrico o solución de hidróxido de sodio, son posibles varios métodos para separarse.
Además del intercambio de iones, se utiliza un proceso basado en la extracción de líquidos y la reducción de Eu3+ a Eu2+. En el caso de la lunäsit como material de partida, el cerium se separa por primera vez en forma de óxido de cerium(IV) y las tierras raras restantes se disuelven en ácido clorhídrico. Los otros compuestos se mezclan con DEHPA (di(2-etilhexil) ácido fosfórico) y queroseno en extracción líquido-líquido Europium, gadolinio y Samarium de la otra Tierra Rara metales separados. La separación de estos tres elementos se realiza reduciendo el europio a Eu2+ y la precipitación como sulfato de europio (II) espaciguadamente soluble, mientras que los otros iones permanecen en solución.
El europio metálico puede obtenerse por reacción del óxido de europio(III) con el lantano o metal mixto. Si esta reacción se lleva a cabo en vacuo, Europium se destila y puede ser separado de otros metales e impurezas.
La primera aplicación técnica importante del elemento fue la producción de yttriumvanadat dopado con Europium. Este 1964 por Albert K. Levine y Frank C. Palilla descubrió material fluorescente rojo pronto jugó un papel importante en el desarrollo de la televisión de color. La primera mina para la extracción de tierras raras, que ha estado operando en el Pase de Montaña de California desde 1954, fue entonces ampliada enormemente para esta aplicación.
Europium también se utiliza como agente de dopaje para la producción de fosfors necesarios para instrumentos de aeronaves y en lámparas fluorescentes compactas El uso se hace. Los materiales luminosos se utilizan con europio de dos y tres valentos para diferentes colores.
Para los fosforos rojos, el óxido de ytrium dopado con Europium (Y2O3:Eu3+) se utiliza, y yttriumoxysulfide o como el primer fósforo rojo importante fue utilizado. Yttriumvanadat:Eu3+ utilizado. Eu2+ se utiliza generalmente como un fósforo azul en compuestos como clorofosfato de estroncio (Sr5(PO4)3Cl:Eu2+, cloroapatita de estroncio SCAP) y magnesio de bario aluminado (BaMgAl11O17:Eu2+, BAM).
Las pantallas de plasma requieren fósforos que convierten la radiación VUV emitida por el plasma de gas noble en luz visible. Para ello, los fosfors dopados de europio se utilizan tanto para el espectro azul como para el rojo, para el BAM de luz azul, para el rojo (Y,Gd)BO3:Eu3+.
El europio se puede utilizar para reactores nucleares debido a su absorción de neutrones. Las barras de control que contienen Europium fueron probadas en varios reactores experimentales soviéticos como BOR-60 y BN-600.
También se ofrece como un revestimiento para la producción de óxidos de cátodos para la emisión de resplandor como EuropiumHexaBorid.
Los billetes de Euro utilizan la fluorescencia de europio contra la falsificación.
Esta propiedad también puede ser utilizada en la espectroscopia de fluorescencia. Para ello, el europio está vinculado, por ejemplo, en un complejo adecuado que reacciona en el punto deseado, por ejemplo con una cierta proteína, y está allí enriquecida.
Los compuestos de europio soluble son fácilmente tóxicos;
- Europium(III)-doped ytrium oxide sulfide Y2O2S:Eu3+ forma el fósforo rojo (Luminophor) en tubos de color.
- Europium(II)-doped bario fluorobromide BaFBr:Eu2+ se utiliza para luminiscencias fotostimuladas (PSL)
- Los sólidos dopados Eu3+ suelen mostrar una luminiscencia roja, Eu2+ puede emitir en toda la gama espectral óptica (UV a rojo) dependiendo de la red de host.
- Elemento de dopaje en los fosforos para fuentes de luz como lámparas de mercurio de alta presión y lámparas de ahorro de energía.
- Material de dopaje en cristales de la cilingüe (como activador).
- Compuestos orgánicos como reagente de cambio en la espectroscopia NMR.
- Complejos de tetraciclina de Europium en espectroscopia de fluorescencia para la detección de peróxido de hidrógeno
- TRFIA = fluoroinmunoassay resolvido por el tiempo. Fluores de iones Eu3+ en agua sólo brevemente. Por lo tanto, los antiguos de la quilate se utilizan que construyen un entorno hidrofóbico alrededor de los iones Eu3+. Esto lleva a un período más largo de fluorescencia. Esto hace posible distinguir entre todas las otras fluorescencias de corta duración que pueden ocurrir en mezclas orgánicas.
Como un metal sin igual, Europium es uno de los metales más reactivos de tierras raras. El metal plateado comienza inmediatamente en el aire. A temperaturas superiores a 150° C., se encenderá y quemará con una llama roja para formar la sesquioxida Eu2O3. En el agua, reacciona para formar el hidroxido con evolución del hidrógeno.
Con el fluorino halógeno, cloro, bromo y yodo, Europium reacciona para dar los trihalides. En la reacción con el hidrógeno, se forman fases de hidrato no estequiométrico, el hidrógeno que entra en las lagunas de la bola-paquete del metal.
El europio se disuelve lentamente en el agua, en ácidos rápidamente con la formación de hidrógeno y el ión Eu3+ incoloro. El ión Eu2+ que es igualmente incoloro puede obtenerse mediante la reducción electrolítica de catodes en solución acuosa. Es el único iión lanthanoide divalente que es estable en solución acuosa. Europium se disuelve en amoníaco, una solución azul que se forma en la que están presentes electrones solvatizados, como en metales alcalinos.
La cación Eu3+ pertenece al lado de u. a. Sm3+, Tb3+ y Dy3+ a las caciones lanthanoid, que pueden emitir luz en el rango visible en un complejo adecuado a la absorción de ciertas longitudes de onda. La cación trivalente de europio es incolora en una solución acuosa, pero los ligandos orgánicos se coordinan con un extenso .pi. sistema de electrones, el efecto de Antena para las propiedades luminiscentes de la partícula central para elevarse bruscamente. Así, los electrones π del ligando conducen la energía absorbida de la luz del incidente (aprox. 355 nm) a los electrones 5d del Eu3+, por lo que entran en el 4f-orbital y cuando caen luz de espalda en el rango visible (a aprox. 610 nm) emiten.
Tiene una densidad inusualmente baja de 5.245 g/cm3 que es significativamente menor que la de los lanthanoides adyacentes como el samarium o gadolinium y inferior a la de la Lantano.
Comparable también se aplica al punto de fusión relativamente bajo de 826 °C y el punto de ebullición de 1440 °C (Gadolinio: Punto de fusión 1312 °C, punto de ebullición 3000 °C). Estos valores son contrarrestados por la contracción lanthanoide de otra forma aplicable y son causados por la configuración electrones del europio. Sólo los dos electrones valence para los lazos metálicos están disponibles a través de las muslas de f rellenas medias; Por lo tanto, se producen fuerzas de unión más bajas y un radio de átomos metálicos significativamente mayor. Comparable también se observa en Ytterbium.
Europium cristaliza bajo condiciones normales en una cuadrícula centrada en el espacio cúbico con el parámetro de cuadrícula a=455 pm. Además de esta estructura, se conocen otras dos modificaciones de alta presión. En este caso, la secuencia de las modificaciones a la presión creciente, como en Ytterbium, no corresponde a la de los otros lanthanoids. Así, ni se conoce una modificación de Europium en estructura de doble hexagonal ni en estructura de Samarium. La primera fase de transición en el metal tiene lugar a 12.5 GPa, por encima de esta presión, cristalizas de Europium en una estructura hexagonal-tight con los parámetros de la rejilla a= 241 pm y c=545 pm. Arriba de 18 GPa, se encontró una estructura adicional similar a la bola hexagonal-tightest con Eu-III.
iones de Europium incorporados en las retecciones de host adecuado exhiben una fluorescencia pronunciada. La longitud de onda emitida depende de la etapa de oxidación. Eu3+ en gran parte fluorescis entre 613 y 618 nm independientemente de la red de host, que corresponde a un color rojo intenso. El máximo de la emisión de Eu2+ es, por otro lado, más dependiente de la celosía anfitriona y, por ejemplo, es en el caso de aluminación de magnesio de bario con 447 nm en la azul, en el caso de strontiumaluminate. (SrAl2O4:Eu2+) con 520 nm en el rango espectral verde.
Mientras 153Eu es estable, se ha encontrado evidencia de que 151Eu es un radiador alfa. El límite inferior para la vida media es de 1,7 billones de años. Los compuestos de europio y europio deben considerarse tóxicos. Los polvos metálicos son peligrosos para el fuego y la explosión.