Europium

Iso	JAHR	Zeitraum	MD	Ed	PD
Iso	JAHR	Zeitraum	MD	MeV	PD
150 Eu	{syn.}	36,9 Jahre	ε	2,261	150 Sm
151 Eu	47,8 %	stabil mit 88 Neutronen
152 Eu	{syn.}	13.537 Jahre	ε β -	1,847 1,819	152 Sm 152 Gd
153 Eu	52,2 %	stabil mit 90 Neutronen

Einfache physikalische Eigenschaften des Körpers

Normalzustand

solide

Volumenmasse

5.244 g · cm -3 ( 25 ° C )

Kristallsystem

Kubisch zentriert

Farbe

Silbrig Weiß

Fusionspunkt

822 ° C.

Siedepunkt

1596 ° C.

Fusionsenergie

9,21 kJ · mol & supmin; ¹

Verdampfungsenergie

143,5 kJ · mol & supmin; ¹

Molvolumen

28,97 × 10 –6 m 3 · mol –1

Dampfdruck

144 Pa bei 1095 K.

Massive Hitze

180 J · kg -1 · K -1

Elektrische Leitfähigkeit

1,12 x 10 6 S · m -1

Wärmeleitfähigkeit

13,9 W · m & supmin ; ¹ · K & supmin ; ¹

Verschiedene

7440-53-1

231-161-7

Vorsichtsmaßnahmen

SGH

Warnung H302, H373, H411, H302 : Schädlich beim Verschlucken
H373 : Kann bei wiederholter Exposition oder längerer Exposition Organschäden verursachen (alle betroffenen Organe angeben, falls bekannt) ( Expositionsweg angeben, wenn
eindeutig nachgewiesen ist, dass keine anderen Expositionswege die Gefahr verursachen) H411 : Giftig für Wasserlebewesen mit lang anhaltender Wirkung

Richtlinie 67/548 / EWG

F. Symbole :
F : Leichtentzündlich

R-Sätze :
R17 : Spontan in der Luft entflammbar.
R14 / 15 : Reagiert bei Kontakt mit Wasser heftig und setzt extrem brennbare Gase frei.

S-Sätze :
S43 : Im Brandfall verwenden Sie ... (Löschmittel müssen vom Hersteller angegeben werden. Wenn Wasser das Risiko erhöht, fügen Sie hinzu: "Verwenden Sie niemals Wasser").
S7 / 8 : Behälter dicht verschlossen und trocken halten.

R-Sätze : 14/15, 17,
S Sätze : 7/8, 43,

Einheiten von SI & STP, sofern nicht anders angegeben.

Das Europium ist ein chemisches Element , Symbol Eu und Ordnungszahl 63.

Bemerkenswerte Eigenschaften

Europium ist das reaktivste der Seltenerdelemente .

Es oxidiert schnell an der Luft und ergibt entsprechend der Reaktion Europiumtrioxid: 4 Eu + 3 O 2→ 2 Eu 2 O 3
Seine Reaktion auf Wasser ist vergleichbar mit der von Calcium 20 Ca, wenn es mit Wasser reagiert:2 Eu + 6 H 2 O → 2 Eu (OH) 3 + 3 H 2
Es ist in Schwefelsäure leicht löslich :2 Eu + 3 H 2 SO 4 → 2 [Eu (H 2 O) 9 ] + 3 SO 4 + 3H 2
Wie andere seltene Erden (außer Lanthan 57 La), Europium brennt in Luft bei etwa 150 zu 180 ° C .
Es ist bleihaltig und ziemlich duktil .
Auf 1,8 K abgekühlt und einem Druck von 80 GPa ausgesetzt , wird Europium supraleitend .

Natürliches Europium besteht aus 151 Eu und 153 Eu. Das Europium 153 ist mit einer natürlichen Häufigkeit von etwa 52,2% am präsentesten .

Anwendungen

Kernfeld

Mittellebige Spaltprodukte

Eigentum: Einheit:	t ½ a	Ausbeute %	Q * keV	βγ *
155 Eu	4.76	0,0803	252	βγ
85 Kr	10.76	0,2180	687	βγ
113 m Cd	14.1	0,0008	316	β
90 Sr.	28.9	4.505	2826	β
137 Cs	30.23	6.337	1176	β γ
121m Sn	43.9	0,00005	390	βγ
151 Sm	88,8	0,5314	77	β

Wie alle Isotope von Neutronenarmen Lanthaniden hat Europium eine gute Fähigkeit, Neutronen zu absorbieren . Die Verwendung in Kernreaktoren wurde ebenfalls untersucht . Vor allem die Steuerstäbe der Kernreaktoren von russischen U - Boote verwenden Europium. Der Querschnitt beträgt 2.980 Scheunen und die beiden stabilen Isotope sind faszinierend.
Europium ist ein Spaltprodukt , dessen Spaltausbeuten gering sind, da die Anzahl der Nukleonen nahe an der Obergrenze großer Spaltfragmente liegt. Die stabilsten Isotope sind:
- Einerseits ist Europium 151 (stabil) durch Beta-Zerfall von Samarium 151 (Zeitraum 96,6 Jahre) ein Neutronengift (15.000 Scheunen im Querschnitt), das im Verlauf des Betriebs von hauptsächlich in Samarium 152 (stabil) umgewandelt wird der Reaktor;
- einerseits Europium 153 (stabil), gebildet durch Beta-Zerfall von Samarium 153 (Zeitraum 46,8 h);
- andererseits Europium 155 (Zeitraum 4,76 Jahre), ein Neutronengift, das in kurzlebigen Abfällen gefunden wird;
- auf der anderen Seite Europium 156 (Zeitraum 15 Tage).

Effektive Abschnitte zur Wärmeerfassung

Isotop	151 Eu	152 Eu	153 Eu	154 Eu	155 Eu	156 Eu
Ausbeute	<< 0,45%	neg.	0,14%	neg.	0,03%	0,01%
Scheunen	5.900	12.800	312	1340	3,950

Andere Gebiete

Die kommerziellen Anwendungen von Europium sind begrenzt.

Es wird verwendet, um bestimmte Gläser zu dotieren, um Laser herzustellen .
Dreiwertiges Europium, insbesondere in Form von Europium (III) oxid (en) Eu 2 O 3wird verwendet, um die Leuchtstoffe von Kathodenstrahlröhren, insbesondere das Vanadat von Yttrium YVO 4, zu dotierenin roten Leuchtstoffen. Zweiwertiges Europium wird in einer anderen Matrix zur Herstellung von blauen Leuchtstoffen verwendet. Das Thiogallat von Strontium SrGa 2 S 4Mit Europium dotiert ergibt sich eine mehrere Sekunden dauernde grüne Phosphoreszenz. Das Strontiumaluminat SrAl 2 O 4Mit Europium dotiert emittiert Blau ( 450 nm ) bei niedriger Temperatur und Grün ( 520 nm ) bei Raumtemperatur und niedriger Temperatur. Phosphoreszenzen mit längeren Längen sind auf Kosten der Effizienz möglich.
Europium wird in der Geochemie verwendet , um die Herkunft von Gesteinen und Mineralien zu verfolgen . Insbesondere ist es konzentriert, in dem Eu II Zustand , in Calcium Plagioklase (reich an Anorthit ), durch Substitution von Kalzium. Zum Beispiel kann das Mondhochland präsentieren (Anorthosite) eine positive Anomalie in Europium im Vergleich zu anderen seltenen Erden , während der Mond Meere (basaltisch Ströme ) in diesem aufgebraucht sind Element .
Europium und seine Derivate können verwendet werden, um die chemische Verschiebung bestimmter Kerne im NMR ( Kernspinresonanz ) zu modifizieren , beispielsweise nach selektiver Bindung an Atome des Lewis-Basentyps . Dies ermöglicht die Bestimmung komplexer molekularer Strukturen natürlicher oder synthetischer organischer Produkte.

Geschichte

Entdeckungen von Seltenen Erden.

Yttrium (1794)

Yttrium

Terbium (1843)

Erbium (1843)

Erbium

Thulium (1879)

Holmium (1879)

	Holmium

	Dysprosium (1886)

Ytterbium (1878)

Ytterbium

	Ytterbium

	Lutécium (1907)

Scandium (1879)

Cer (1803)

Cer

Lanthan (1839)

Lanthan

Didyma (1839)

Didyma

	Neodym (1885)

	Praseodym (1885)

Samarium (1879)

Samarium

	Samarium

	Europium (1901)

Gadolinium (1880)

	Promethium (1947)

Diagramme von Entdeckungen der Seltenen Erden. Die Daten in Klammern sind die Daten der Ankündigungen der Entdeckungen. Die Zweige stellen die Trennung der Elemente von einem alten dar (eines der neuen Elemente behält den Namen des alten, mit Ausnahme des Didyms).

Europium wurde durch entdeckt Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran in 1890 , der eine konzentrierte Fraktion der erhaltenen Samarium - Gadolinium mit Spektrallinien nicht zu den beiden Samarium oder gadolinum gehören. Die Entdeckung wird jedoch im Allgemeinen dem französischen Chemiker Eugène Anatole Demarçay zugeschrieben , der 1896 vermutete, dass kürzlich entdeckte Samariumproben mit einem unbekannten Element kontaminiert waren. Er konnte 1901 Europium isolieren .

Die Clathrate Europium wurden in der Hoffnung synthetisiert, dass sie die thermoelektrisch interessanten Eigenschaften haben .

Toxikologie, Ökotoxikologie

Die Phänomene der Komplexierung und Bioakkumulation von Europium auf zellulärer und molekularer Ebene sind mangels Studien lange unbekannt geblieben. Im dreiwertigen Zustand interagieren Europium (als Analogon von dreiwertigen Aktiniden ) und Uran (VI) mit bestimmten Proteinen ( Phytochelatinen ), von denen bekannt ist, dass sie Zellen vor den Auswirkungen des Eindringens von Schwermetallen in einen toxischen Pflanzenorganismus schützen beteiligt an der Sequestrierung von Radionukliden in lebenden Organismen. Die Reaktivität ihrer Untereinheiten ( Glycin , Glutaminsäure , Cystein ; Polypeptide ( reduziertes und oxidiertes Glutathion )) sowie die Speziation von Verunreinigungen in Lösung ( Stöchiometrie ) und die mit der Bildung dieser Spezies verbundenen Gleichgewichtskonstanten wurden ebenfalls untersucht.

Die Untereinheiten zeigten eine mäßig hohe Komplexierungskraft gegenüber Radionukliden (log ß1.1 in der Größenordnung von 2 oder 5 bei pH 3 bzw. 6), wobei Spezies erzeugt wurden, die einkernig sind (ein einzelnes Ligandenmolekül pro Spezies (1: 1)). ) und Wechselwirkungen mit harten Gruppen (sauerstoffhaltig). Bestimmte Phytochelatine (PC2 bis PC4) komplexieren Europium jedoch effektiver, sowohl für synthetische Lösungen, die den "biologischen" Kontext imitieren (neutraler pH-Wert und Ionenstärke von 0,1 mol / l usw.), als auch während der tatsächlichen Zellkontamination durch unterschiedliche Mengen von Europium. Die Zellen haben Europium signifikant aufgenommen.

Einlagen

Während China und Australien im April 2018 die führenden Produzenten von Seltenen Erden sind, schätzen japanische Forscher in der Zeitschrift Nature, dass die in Ostjapan entdeckten neuen Lagerstätten rund 16 Millionen Tonnen auf 2.500 km 2. Seltenen Erden im Meer ausmachen Sediment bis zu einer Tiefe von mehr als 5000 Metern; Auf einer Fläche von mehr als 2.499 km 2 würde der Boden laut einem April mehr als 16 Millionen Tonnen Seltenerdoxide oder 620 Jahre weltweite Versorgung durch Europium (und auch 780 Jahre Yttriumreserve , 730 Jahre für Dysprosium , 420 Jahre für Terbium) enthalten Veröffentlichung 2018 in Scientific Reports .

In Rumänien gibt es Seltenerdminen, die Europium und Dysprosium produzieren . In den 1980er Jahren geschlossen, ist geplant, sie 2019 wieder zu eröffnen.

Anmerkungen und Referenzen

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(in) Beatriz Cordero Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia und Santiago Barragan Alvarez , " Kovalente Radien revisited " , Dalton Transactions ,2008, p. 2832 - 2838 ( DOI 10.1039 / b801115j )
(in) David R. Lide, CRC-Handbuch für Chemie und Physik , CRC,2009, 89 th ed. , p. 10-203
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Eintrag "Europium" in der Chemiedatenbank GESTIS der IFA (deutsche Behörde für Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz) ( deutsch , englisch ) (JavaScript erforderlich)
Laurent Sacco, L'europium, der neue Supraleiter , futura-science.com , 20. Mai 2009.
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Ja. Mudryk, P. Rogl, C. Paul, S. Berger, E. Bauer, G. Hilscher, C. Godart, H. Noël, A. Saccone, R. Ferro, Kristallchemie und thermoelektrische Eigenschaften von Clathraten mit Seltenerdsubstitution ;; Physica B: Condensed Matter, Band 328, Ausgaben 1-2, April 2003, Seiten 44-48 ( Zusammenfassung )
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Olivier Duquesne, " Elektroautos: Rumänien wird Minen wieder eröffnen " , auf www.moniteurautomobile.be ,21. Juni 2019(Zugriff auf den 25. Juni 2019 ) .

Siehe auch

Zum Thema passende Artikel

Seltene Erden

Externe Links

(de) „ Technische Daten für Europium “ (konsultiert am 11. August 2016 ) , wobei die bekannten Daten für jedes Isotop auf Unterseiten angegeben sind.

Literaturverzeichnis

M. Donnot, J. Guigues, Y. Lulzac, A. Magnien, A. Parfenoff & P. Picot (1973). Eine neue Art der Europiumlagerstätte: grauer Monazit mit Europium in Knötchen in den paläozoischen Schiefern der Bretagne . Mineralium Deposita, 8 (1), 7 & ndash; 18.

fünfzehn

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