Европий – химический элемент в таблице Менделеева. Он используется в энергетике, медицине и электронике и является самым дорогим представителем лантаноидов. Каковы свойства и характеристики европия?
Элемент 63
Впервые химический элемент европий был обнаружен англичанином Уильямом Круксом в 1886 году. Но его свойства стали известны далеко не сразу. Неоднократно Крукс и другие учёные видели лишь спектральные линии неизвестного им вещества. Открытие же его приписывается французу Эжену Демарсе, который не просто обнаружил элемент, но и выделил его из минерала, описал и дал название.
Европий - это металл с атомным числом 63. Он не встречается в самостоятельном виде и присутствует в природе в составе редкоземельных минералов, например, монаците и ксенотиме. Количество химического элемента европия в земной коре составляет 1,2 *10-4 %. Для промышленного производства металл добывают из монацита, так как в этом минерале его содержание доходит до 1 %.
Крупнейшие месторождения европия находятся в Кении. Он также встречается на территории США, Бразилии, Австралии, Скандинавских стран, России, Казахстана и т. д.
Основные характеристики
Химический элемент европий представляет собой металл серебристо-белого цвета. Его атомная масса составляет 151,964 (1) г/моль. Он мягкий и легко поддаётся механическому воздействию, но только при инертной атмосфере, так как является достаточно активным веществом.
Температура плавления металла составляет 826 градусов Цельсия, кипит европий при температуре 1529 градусов. Он может становиться сверхпроводящим (приобретает способность к нулевому электрическому сопротивлению) при давлении в 80 ГПа и температуре -271,35 Цельсия (1,8 К).
Существует два природных изотопа элемента европий 153 и европий 151 с разным содержанием нейтронов в ядре. Первый достаточно стабилен и распространён в природе чуть больше. Второй изотоп нестабилен и обладает альфа-распадом. Период химического элемента европия 151 составляет 5×1018 лет. Кроме этих изотопов, существует ещё 35 искусственных. Самым длинным периодом полураспада обладает Eu 150 (полураспад 36,9 лет), а одним из наиболее быстрых - Eu 152m3 (полураспад 164 наносекунды).
Химические свойства
Состоит химический элемент европий в группе лантаноидов, вместе с Лантаном, Церием, Гадолинием, Прометием и другими. Он самый легкий и самый активный из всех своих «одногруппников». Европий быстро вступает в реакцию с воздухом, окисляясь и покрываясь плёнкой. Из-за этого его обычно хранят в парафине или керосине в специальных контейнерах и колбах.
Активен европий и в других реакциях. В соединениях он обычно трёхвалентный, но иногда бывает и двухвалентным. При нагреве в атмосфере кислорода он образует соединение Eu2O3 в виде бело-розового порошка. При небольшом нагревании он легко вступает в реакцию с азотом, водородом и галогенами. Многие его соединения имеют белый цвет со светлыми оттенками оранжевого и розового.
Катионы европия (III) получают разложением растворов солей сульфата, оксалата, нитрата. В промышленности металл получают при помощи углерода или лантана путём восстановления его окиси или электролизом его сплава EuCl3.
Из всех лантаноидов только спектр излучения ионов европия (III) может быть уловимы для человеческого глаза. При использовании для генерации лазерного излучения, цвет его луча оранжевый.
Применение
Применение химический элемент европий нашёл в сфере электроники. В цветном телевидении его используют для активации люминофоров красного или синего цвета. Его соединение с кремнием EuSi2 образует тонкие пленки и используется для изготовления микросхем.
Элемент применяют для производства люминесцентных ламп и флуоресцентного стекла. В медицине с его помощью проводились лечения некоторых форм раковых заболеваний. Его искусственный изотоп европий 152 служит в химических исследованиях индикатором, а изотоп с номером 155 применяют для медицинской диагностики.
Он сильнее других лантаноидов поглощает тепловые нейтроны, что очень пригождается в ядерной энергетике. Для этих целей используют его окись, соединение с борной кислотой (борат европия) и бинарное соединение с бором (гексаборид европия). Элемент применяют и в атомно-водородной энергетике во время термохимического разложения воды.
Вред и влияние на человека
В небольших количествах европий содержится в организме человека. Он также может содержаться в воде, попадая в неё в районах месторождения минералов, в состав которых он входит. Промышленное производство также снабжает воды этим элементом.
Действие элемента на организм и здоровье человека не изучено. Доверяя распространённой информации, он не представляет особой опасности, так как его концентрации, как правило, слишком малы.
Европий имеет совсем небольшую токсичность, а содержание его в воде обычно настолько незначительно, что не способно существенно повлиять на её качество. В пресных и малосолёных водах его количество доходит до 1 мкг/л, морской воде этот показатель составляет 1,1*10-6 мг/л.
