Europium

iso	N / A	TD	DM	DE	DP
¹⁵⁰ Eu	sintetic	36,9 ani	ε	2.261	¹⁵⁰ Sm
¹⁵¹ Eu	47,8%	5 × 10 ¹⁸ ani	α	1.964	¹⁴⁷ pm
¹⁵² Eu	sintetic	13.516 ani	ε	1.874	¹⁵² Sm
¹⁵² Eu	sintetic	13.516 ani	β ^-	1.819	¹⁵² Gd
¹⁵³ Eu	52,2%	Eu este stabil cu 90 de neutroni

ISO: izotop
NA: abundență în natură
TD: timp de înjumătățire
DM: modul de descompunere
DE: energia de descompunere în MeV
DP: produs de descompunere

Europiul este elementul chimic cu numărul atomic 63 și simbolul său este Eu .

Caracteristici

Europium este cel mai reactiv dintre elementele pământului rar . Se oxidează rapid atunci când este expus la aer și reacționează similar cu calciul în prezența apei . La fel ca alte lantanide, acesta explodează spontan în aer la temperaturi între 150 ° C și 180 ° C. La fel ca plumbul este destul de moale și destul de ductil.

Aplicații

Europium are aplicații comerciale și industriale în dopajul unor materiale sticloase pentru realizarea laserelor . Posibila sa utilizare în reactoarele nucleare este studiată pentru capacitatea sa de a absorbi neutronii .

Oxidul de europiu , Eu ₂ O ₃ , a fost utilizat în mod obișnuit pentru a produce fosfor roșu al televizoarelor și ca activator de fosfor pe bază de ytriu . Este, de asemenea, utilizat la producerea sticlei fluorescente .

Sărurile chirale de europiu sunt utilizate în rezonanța magnetică nucleară pentru a simplifica spectrele în care multe semnale rezonează într-o regiune îngustă și aglomerată. În special, uE (hfc) ₃ complex este utilizat pentru a discrimina enantiomerii unei molecule , deoarece aceasta face cu ei compuși diastereoizomerici a căror ¹ H sau ¹³ Semnale C RMN rezonează la frecvențe diferite. Mai mult, complexele de lantanide sunt utilizate ca agenți de contrast în RMN datorită proprietăților lor paramagnetice .

În plus, în combinație cu alți compuși precum galiu , stronțiu , sulf , aluminiu și bariu , este utilizat în cernelurile speciale anti-contrafacere utilizate pe bancnotele euro . Dezvăluirea acestei utilizări se datorează chimiștilor olandezi Freek Suijver și Andries Meijerink care au supus unor bancnote de 5 euro analize spectroscopice ^[1] , însă nu au reușit să descopere compoziția exactă a acestor cerneluri care este păstrată secretă de BCE .

Ionii Eu ³⁺ , deși sunt mai stabili decât ionii Eu ²⁺ , și ioni Sm ³⁺ sunt singurii ioni lantanide care au stări electronice excitate accesibile chiar și la temperatura camerei.

Fotoluminescență

Compușii lantanidici, în general, sunt utilizați pe scară largă pentru aplicații de fotoluminescență, adică procese în care radiația absorbită induce formarea unei stări excitate care va fi dezactivată parțial prin emisia de radiații, producând astfel fluorescență sau fosforescență :

$E_{0}+h\nu$ ${\ displaystyle E_ {0} + h \ nu}$ ${\ displaystyle E_ {0} + h \ nu}$ → $E*$ ${\ displaystyle E *}$ ${\ displaystyle E *}$ → $E_{0}+h\nu '$ ${\ displaystyle E_ {0} + h \ nu '}$ ${\ displaystyle E_ {0} + h \ nu '}$

Stările excitate de energie scăzută pentru o lantanidă sunt cele care derivă din tranziții intraconfiguraționale , adică din schimbarea valorii stării de spin a unui electron într-o anumită configurație electronică. ^[2]

Aceste stări excitate sunt emițători buni, deoarece se dezactivează mai puțin ușor decât radiativ decât stările electronice excitate, cu toate acestea absorbția către aceste stări este interzisă de regulile de selecție a rotirii. pentru a popula aceste stări, de obicei în complexe de asemenea de Eu ³⁺ , se utilizează liganzi care acționează ca o „antenă”, adică absorb radiația și, printr-un proces de transfer de energie , populează aceste stări excitate. procesul este cunoscut sub numele de AETE, care înseamnă Emisiune de transfer de energie de absorbție . ^[3] ^[4] ^[5]

O problemă cu aceste stări excitate intraconfiguraționale este cea mică $\Delta \mathrm {E}$ ${\ displaystyle \ Delta \ mathrm {E}}$ ${\ displaystyle \ Delta \ mathrm {E}}$ în ceea ce privește starea de bază electronică: pot fi stinse prin mișcări vibraționale ale legăturii OH a solventului. D ₂ O este , prin urmare , utilizat în dezavantajul acestor dezactivări, deoarece cu apă deuterată cuante energetice mai mari sunt necesare pentru a avea aceeași energie ca stat electronic , chiar dacă la energie scăzută ca cele descrise, sau sunt utilizate Eu complecși ^3+. Cu criptand liganzi care protejați de contactul cu solventul și de eventualele coliziuni dezactivante care ar duce la o scădere a randamentului cuantic al fluorescenței. ^[6]

Istorie

Europium a fost observat pentru prima dată de Paul Émile Lecoq de Boisbaudran în 1890, care a observat linii spectrale neobișnuite atribuite nici samariumului, nici gadolinului în eșantioane în care aceste două elemente fuseseră concentrate, însă descoperirea propriu-zisă este atribuită lui Eugène-Anatole Demarçay care a emis ipoteza în 1896 că probele de samariu au fost contaminate de un element încă necunoscut, pe care a reușit să îl izoleze în 1901 .

Sinteza europiului metalic pur a avut loc relativ recent.

Disponibilitate

Europiul nu se găsește liber în natură, dar este conținut în diferite minerale, dintre care cele mai importante sunt bastnasitul și monazitul .

Compuși

Compușii europiului includ următoarele săruri:

Izotopi

Europiumul în natură este un amestec de doi izotopi naturali, ¹⁵¹ Eu și ¹⁵³ Eu, cu acesta din urmă puțin mai abundent (52,2%). ¹⁵³ Eu este stabil , dar ¹⁵¹ Eu este un emițător alfa cu un timp de înjumătățire de 5 × 10 ¹⁸ ani; acest lucru este descoperit în 2007. ^[7]

Există 35 de izotopi radioactivi , dintre care cei mai stabili sunt ¹⁵⁰ Eu (cu un timp de înjumătățire de 36,9 ani), ¹⁵² Eu (13 516 ani) și ¹⁵⁴ Eu (8 593 ani). Toate celelalte au un timp de înjumătățire mai mic de 4,7612 ani și majoritatea dintre ele mai puțin de 12,2 secunde. Europium are și 8 metastate, dintre care cele mai stabile sunt ^150m Eu (timp de înjumătățire de 12,8 ore), ^152m1 Eu (9,3116 ore) și ^152m2 Eu (96 minute).

Principalul mod de dezintegrare a izotopilor mai ușori decât ¹⁵³ Eu este captarea electronilor cu conversie în izotopi de samariu , cei mai grei suferă preferențial o descompunere beta, transformându-se în izotopi de gadoliniu .

Precauții

Toxicitatea compușilor europi nu a fost investigată pe deplin, dar nu există indicii clare că este mai toxică decât alte metale grele. Praful metalic se poate aprinde sau provoca explozii.

Europium are, de asemenea, un rol biologic încă parțial necunoscut. Urme ale acestuia au fost găsite recent în siturile active ale unor enzime bacteriene. ^[8] ^[9]

Notă

^ (EN) Freek Suyver și Andries Meijerink, Europium beveiligt de Euro, Chemisch2Weekblad, 2002.
^ Vincenzo Balzani, Paola Ceroni, Alberto Juris, Fotochimie și fotofizică: concepte, cercetare, aplicații , Wiley, 2014, ISBN 978-3-527-33479-7 .
^ (EN) Stephen I. Klink, Gerald A. Hebbink și Lennart Grave, Complexarea sinergică a Eu 3+ de către un ligand polidentat și o antenă bidentată pentru a obține complexe ternare cu randamente cuantice de luminescență ridicate , în The Journal of Physical Chemistry A, vol. . 106, nr. 15, 20 martie 2002, pp. 3681–3689, DOI : 10.1021 / jp012617o . Accesat la 2 august 2016 .
^ Lena J. Daumann, Philipp Werther și Michael J. Ziegler, Sanderophore au inspirat liganzi de antenă tetra- și octadentată pentru complexe luminescente Eu (III) și Tb (III) , în Journal of Inorganic Biochemistry , DOI :10.1016 / j.jinorgbio. 2016.01 .006 . Accesat la 2 august 2016 .
^ (EN) Srikanth Dasari și Ashis K. Patra, complexe luminescente europiene și terbice ale liganzilor dipiridoquinoxalină și dipiridofenazină ca antene fotosensibilizante: structuri și perspective biologice , în Dalton Trans. , vol. 44, nr. 46, 18 noiembrie 2015, pp. 19844–19855, DOI : 10.1039 / c5dt02852c . Accesat la 2 august 2016 .
^ Sabbatini, Nanda; Guardigli, Massimo; Manet, Ilse, Efectul antenei în complexele de încapsulare a ionilor de lantanid , în Manualul de fizică și chimie a pământurilor rare , vol. 23, Gschneidner, Karl A., Jr.; Eyring, LeRoy, pp. 69-119.
^ F. Cappella, Collaboration DAMA, Research of rare α decay of 151Eu ( PDF ), XCIII SIF Congress , Pisa, 27 septembrie 2007. Accesat la 4 august 2019 .
^ (EN) Enzime bacteriene: rolul biologic al europiumului , al phys.org. Adus la 17 septembrie 2019 .
^ (EN) Bérénice Jahn, Arjan Pol și Henning Lumpe, similare , dar nu la fel: Primele analize cinetice și structurale ale unei metanol dehidrogenază în conținerea ionului de Europiu în site-ul activ în ChemBioChem, vol. 19, nr. 11, 2018, pp. 1147–1153, DOI : 10.1002 / cbic.201800130 . Adus la 17 septembrie 2019 .

Bibliografie

Francesco Borgese, Elementele din tabelul periodic. Descoperire, proprietăți, utilizări. Handbook chimice, fizice, geologice , Roma, CISU, 1993, ISBN 88-7975-077-1 .
R. Barbucci, A. Sabatini și P. Dapporto, Tabel periodic și proprietăți ale elementelor , Florența, Edizioni V. Morelli, 1998 (arhivat din original la 22 octombrie 2010) .

Elemente conexe

Lantanoizi

Alte proiecte

Wikționarul conține dicționarul lema « europio »
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre europium

linkuri externe

Europio , pe Treccani.it - Enciclopedii online , Institutul Enciclopediei Italiene .
(EN) Europium , of Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
(EN) Europium pe periodic.lanl.gov, Laboratorul Național Los Alamos .
(RO) europiu , pe WebElements.com.
(EN) Europium , pe EnvironmentalChemistry.com.
(EN) It's Elemental - Europium pe education.jlab.org.

Controlul autorității	LCCN (EN) sh85045863 · GND (DE) 4153210-7

Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei

[1] (EN) Freek Suyver și Andries Meijerink, Europium beveiligt de Euro, Chemisch2Weekblad, 2002.

[2] Vincenzo Balzani, Paola Ceroni, Alberto Juris, Fotochimie și fotofizică: concepte, cercetare, aplicații , Wiley, 2014, ISBN 978-3-527-33479-7 .

[3] (EN) Stephen I. Klink, Gerald A. Hebbink și Lennart Grave, Complexarea sinergică a Eu 3+ de către un ligand polidentat și o antenă bidentată pentru a obține complexe ternare cu randamente cuantice de luminescență ridicate , în The Journal of Physical Chemistry A, vol. . 106, nr. 15, 20 martie 2002, pp. 3681–3689, DOI : 10.1021 / jp012617o . Accesat la 2 august 2016 .

[4] Lena J. Daumann, Philipp Werther și Michael J. Ziegler, Sanderophore au inspirat liganzi de antenă tetra- și octadentată pentru complexe luminescente Eu (III) și Tb (III) , în Journal of Inorganic Biochemistry , DOI :10.1016 / j.jinorgbio. 2016.01 .006 . Accesat la 2 august 2016 .

[5] (EN) Srikanth Dasari și Ashis K. Patra, complexe luminescente europiene și terbice ale liganzilor dipiridoquinoxalină și dipiridofenazină ca antene fotosensibilizante: structuri și perspective biologice , în Dalton Trans. , vol. 44, nr. 46, 18 noiembrie 2015, pp. 19844–19855, DOI : 10.1039 / c5dt02852c . Accesat la 2 august 2016 .

[6] Sabbatini, Nanda; Guardigli, Massimo; Manet, Ilse, Efectul antenei în complexele de încapsulare a ionilor de lantanid , în Manualul de fizică și chimie a pământurilor rare , vol. 23, Gschneidner, Karl A., Jr.; Eyring, LeRoy, pp. 69-119.

[7] F. Cappella, Collaboration DAMA, Research of rare α decay of 151Eu ( PDF ), XCIII SIF Congress , Pisa, 27 septembrie 2007. Accesat la 4 august 2019 .

[8] (EN) Enzime bacteriene: rolul biologic al europiumului , al phys.org. Adus la 17 septembrie 2019 .

[9] (EN) Bérénice Jahn, Arjan Pol și Henning Lumpe, similare , dar nu la fel: Primele analize cinetice și structurale ale unei metanol dehidrogenază în conținerea ionului de Europiu în site-ul activ în ChemBioChem, vol. 19, nr. 11, 2018, pp. 1147–1153, DOI : 10.1002 / cbic.201800130 . Adus la 17 septembrie 2019 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]