ევროპიუმი

ევროპიუმი

63Eu

151.96

4f7 6s2

ევროპიუმი (ლათ. Europium; ქიმიური სიმბოლო — ${\ce {Eu}}$) — ელემენტთა პერიოდული სისტემის მეექვსე პერიოდის, ჯგუფგარეშე (ძველი კლასიფიკაციით მესამე ჯგუფის თანაური ქვეჯგუფის, IIIბ) ქიმიური ელემენტი. განეკუთვნება ლანთანოიდების ოჯახს. ატომური ნომერია — 63, ატომური მასა — 151.96, t_დნ — 826 °C, t_დუღ — 1529 °C, სიმკვრივე — 5.244 გ/სმ³. რბილი მოვერცხლისფრო-თეთრი ფერის ლითონი.

ევროპიუმი, ₆₃Eu

ზოგადი თვისებები
მარტივი ნივთიერების ვიზუალური აღწერა	რბილი მოვერცხლისფრო-თეთრი ფერის ლითონი
სტანდ. ატომური წონა Ar°(Eu)	151.964±0.001 151.96±0.01 (დამრგვალებული)
ევროპიუმი პერიოდულ სისტემაში
წყალბადი ჰელიუმი ლითიუმი ბერილიუმი ბორი ნახშირბადი აზოტი ჟანგბადი ფთორი ნეონი ნატრიუმი მაგნიუმი ალუმინი სილიციუმი ფოსფორი გოგირდი ქლორი არგონი კალიუმი კალციუმი სკანდიუმი ტიტანი ვანადიუმი ქრომი მანგანუმი რკინა კობალტი ნიკელი სპილენძი თუთია გალიუმი გერმანიუმი დარიშხანი სელენი ბრომი კრიპტონი რუბიდიუმი სტრონციუმი იტრიუმი ცირკონიუმი ნიობიუმი მოლიბდენი ტექნეციუმი რუთენიუმი როდიუმი პალადიუმი ვერცხლი კადმიუმი ინდიუმი კალა სტიბიუმი ტელური იოდი ქსენონი ცეზიუმი ბარიუმი ლანთანი ცერიუმი პრაზეოდიმი ნეოდიმი პრომეთიუმი სამარიუმი ევროპიუმი გადოლინიუმი ტერბიუმი დისპროზიუმი ჰოლმიუმი ერბიუმი თულიუმი იტერბიუმი ლუტეციუმი ჰაფნიუმი ტანტალი ვოლფრამი რენიუმი ოსმიუმი ირიდიუმი პლატინა ოქრო ვერცხლისწყალი თალიუმი ტყვია ბისმუტი პოლონიუმი ასტატი რადონი ფრანციუმი რადიუმი აქტინიუმი თორიუმი პროტაქტინიუმი ურანი (ელემენტი) ნეპტუნიუმი პლუტონიუმი ამერიციუმი კიურიუმი ბერკელიუმი კალიფორნიუმი აინშტაინიუმი ფერმიუმი მენდელევიუმი ნობელიუმი ლოურენსიუმი რეზერფორდიუმი დუბნიუმი სიბორგიუმი ბორიუმი ჰასიუმი მეიტნერიუმი დარმშტადტიუმი რენტგენიუმი კოპერნიციუმი ნიჰონიუმი ფლეროვიუმი მოსკოვიუმი ლივერმორიუმი ტენესინი ოგანესონი – ↑ Eu ↓ Am სამარიუმი ← ევროპიუმი → გადოლინიუმი
ატომური ნომერი (Z)	63
პერიოდი	6 პერიოდი
ბლოკი	f-ბლოკი
ელექტრონული კონფიგურაცია	[Xe] 4f7 6s2
ელექტრონი გარსზე	2, 8, 18, 25, 8, 2
ელემენტის ატომის სქემა
ფიზიკური თვისებები
აგრეგეგატული მდგომ. ნსპ-ში	მყარი სხეული
დნობის ტემპერატურა	826 °C ​(1099 K, ​1519 °F)
დუღილის ტემპერატურა	1529 °C ​(1802 K, ​2784 °F)
სიმკვრივე (ო.ტ.)	5.244 გ/სმ3
სიმკვრივე (ლ.წ.)	5.13 გ/სმ3
დნობის კუთ. სითბო	9.21 კჯ/მოლი
აორთქ. კუთ. სითბო	176 კჯ/მოლი
მოლური თბოტევადობა	27.66 ჯ/(მოლი·K)
ნაჯერი ორთქლის წნევა P (პა) 1 10 100 1 k 10 k 100 k T (K)-ზე 863 957 1072 1234 1452 1796
ატომის თვისებები
ჟანგვის ხარისხი	0, +2, +3
ელექტროდული პოტენციალი	Eu←Eu3+ −1.99 ვ Eu←Eu2+ −2.80 ვ
ელექტრო­უარყოფითობა	პოლინგის სკალა: 1.2
იონიზაციის ენერგია	1: 547.1 კჯ/მოლ 2: 1085 კჯ/მოლ 3: 2404 კჯ/მოლ
ატომის რადიუსი	ემპირიული: 180 პმ
კოვალენტური რადიუსი (rcov)	198±6 პმ
მოლური მოცულობა	28.9 სმ3/მოლი
ევროპიუმის სპექტრალური ზოლები
სხვა თვისებები
ბუნებაში გვხვდება	პირველადი ნუკლიდების სახით
მესრის სტრუქტურა	კუბური მოცულობაცენტრირებული
მესრის პერიოდი	4.581 Å
თერმული გაფართოება	35.0 µმ/(მ·K)
თბოგამტარობა	13.9 ვტ/(მ·K)
კუთრი წინაღობა	0.900 ნომ·მ
მაგნეტიზმი	პარამაგნეტიკი
მაგნიტური ამთვისებლობა	6998339999999999999♠+34000.0×10−6 სმ3/მოლ
იუნგას მოდული	18.2 გპა
წანაცვლების მოდული	7.9 გპა
დრეკადობის მოდული	8.3 გპა
პუასონის კოეფიციენტი	0.152
ვიკერსის მეთოდი	165–200 მპა
CAS ნომერი	7440-53-1
ისტორია
სახელწოდება მომდინარეობს	ევროპის კონტინენტის სახელის მიხედვით
აღმომჩენია	Eugène-Anatole Demarçay (1896, 1901)
ევროპიუმის მთავარი იზოტოპები
იზო­ტოპი გავრცე­ლება­დობა ნახევ. დაშლა (t1/2) რადიო. დაშლა პრო­დუქტი 150Eu სინთ 7001369000000000000♠36.9 წ ε 150Sm 151Eu 47.8% 7018500000000000000♠5×1018 წ α 147Pm 152Eu სინთ 7001135399999999999♠13.54 წ ε 152Sm β− 152Gd 153Eu 52.2% სტაბილური 154Eu სინთ 7000859000000000000♠8.59 წ β− 154Gd 155Eu სინთ 7000476000000000000♠4.76 წ β− 155Gd
ევროპიუმი ვიკისაწყობში •

ისტორია

ელემენტი გამოყოფილი იქნა 1896 წელს იშვიათმიცა ელემენტების ნარევიდან ფრანგი ქიმიკოსის ეჟენ ანატოლ დემარსეს მიერ. მისი არსებობა დამტკიცებული იქნა სპექტრალური ანალიზით მხოლოდ 15 წლის შემდეგ.

ბუნებაში

საბადოები

ევროპიუმი შედის ლანთანოიდების შემადგენლობაში, რომლებიც ხშირად გვხვდება აშშ, ყაზახეთში, რუსეთში, უკრაინაში, ავსტრალიაში, ბრაზილიაში, ინდოეთში, სკანდინავიაში.

სახელწოდების წარმომავლობა

ახალი ელემენტის არსებობის დამტკიცების შემდეგ დემარსემ მას მისცა სახელწოდება ევროპიუმი — ევროპის პატივსაცემად.

იზოტოპები

სტანდარტული ატომური მასა

სამარიუმის სტანდარტულ ატომურ მასად მიღებულია — 151.965, რომელიც როგორც წესი იანგარიშება ბუნებაში არსებულ ყველა სტაბილურ იზოტოპტთა საშუალო შეწონილი მასით, მათი დედამიწის ქერქსა და ატმოსფეროში გავრცელების პროპორციულად.

იზოტოპი	Z	N	ატომური მასა (მ.ა.ე.)	% ბუნებაში	საშუალო შეწონილი
151Eu	63	88	150.9198502	47.8%	72.1396883
153Eu	63	90	152.9212303	52.2%	79.8248822
Ar, სტან.(Nd)				100%	151.9645706

მიღება

ლითონური ევროპიუმს იღებენ Eu₂O₃-ის აალებით ვაკუუმში ლანთანთან ან ცახშირბადთან ერთად, ასევე EuCl₃-ის შენალღობის ელექტროლიზით.

ღირებულება

ავროპიუმი წარმოადგენს ერთ-ერთ ყველაზე ძვირადღირებულ ლანთანოიდს. 2010 წელს ლითონური ევროპიუმის ღირებულება შეადგინა 800-დან 2000-მდე დოლარს 1 კილოგრამზე (დამოკიდებულია სიწმინდეზე), ხოლო ევროპიუმის ოქსიდი სიწმინდიდთ 99,9 % — მიახლოებით 500 დოლ. ერთ კილოგრამზე. ცნობილია თაღლითობის შემთხვევა, ევროპიუმის ფიქტიური გაყიდვისა ათასჯერ მომატებულ ფასად.

ფიზიკური თვისებები

სუფთა სახით ევროპიუმი არის — რბილი მოვერცხლისფრო-თეთრი ფერის ლითონი, ადვილად შეიძლება მექანიკური დამუშავება ინერტულ ატმოსფეროში. იძენს ზეგამტარობას - 1,8 К ტემპერატურისა და 80 გპა წნევის პირობებში.

ქიმიური თვისებები

ჰაერზე სწრაფად იჟანგება, ლითონის ზედაპირზე ყოველთვის არის ოქსიდის ფენა. ინახავენ თხევადი პარაფინით ან ნავთით სავსე ქილაში ან ამპულებში. ძალიან აქტიურია, შეუძლია მარილების ხსნარებიდან გამოაძევოს თითქმის ყველა ლითონი. ნაერთებში, ავლენს უპირატესად ჟანგვის ხარიხს +3, გარკვეულ პირობებში (მაგალითად, ელექტროქიმიური აღდგენით, თუთიის ამალგამით აღდგენით და სხვა) შეიძლება ჰქონდეს ჟანგვის ხარისხი +2.

გამოყენება

ბირთვული ენერგეტიკა

ევროპიუმი გამოიყენება როგორც ნეიტრონების მშთანთქმელი (ძირითადად ევროპიუმის ჟანგი, ჰექსაბორიდი და ევროპიუმის ბორატი) ატომურ რეაქტორებში, მაგრამ ჟანგი თანდათან «გამოიწვება», და ექსპლუატაციის ვადით ჩამორჩება ბორის კარბიდს 1,5 ჯერ (თუმცა აქვს უპირატესობა თითქმის სულ არ გამოყოფს აირს და არ ფართოვდება ნეიტრონების მძლავრ ნაკადში, მაგალითად რეაქტორ БН-600). სითბური ევროპიუმის (იზოტოპების ბუნებრივ ნარევში) ნეიტრონების მიტაცების განიკვეთი შეადგენს მიახლოებით 4500 ბარნს, ნეიტრონების მიტაცების მიხედვით ყველაზე აქტიურ იზოთოპს წარმოადგენს ევროპიუმ-151 (9200 ბარნი).

ატომურ-წყალბადის ენერგეტიკა

ევროპიუმის ოქსიდი გამოიყენება წყლის თერმოქიმიური დაშლისას ატომურ-წყალბადის ენერგეტიკაში (ევროპიუმი-სტრონციუმი-იოდიდური ციკლი).

ლაზერის მასალები

ევროპიუმის იონები გამოიყენება ლაზერული გამოსხივების ხილვადი სპექტრის (ტალღების სიგრძე 0,61  მკმ ნარინჯისფერი ტალღები)გენერაციისათვის, ამიტომ ევროპიუმის ოქსიდი გამოიყენება მყარსხეულიან, და ნაკლებად გავრცელებულ თხევად ლაზერებში.

ელექტრონიკა

ევროპიუმი წარმოადგენს მალეგირებელ მინარევს სამარიუმის მონოსულფიდში (თერმოელექტროგენერატორებში), ასევე როგორც მალეგირებელი კომპონენტი ალმასისმაგვარ (ზემაგარი) ნახშირბადის ნიტრიდის სინთეზისას. ევროპიუმის სილიციდი თხელი აპკების სახით პოულობს გამოყენებას ინტეგრალურ მიკროელექტრონიკაში.

ევროპიუმის მონოოქსიდი, ასევე ევროპიუმის მონოჟანგის და სამარიუმის მონოოქსიდის შენადნობი თხელი ფენის სახით გამოიყენება როგორც მაგნიტური ნახევარგამტარების მასალა სწრაფად განვითარებადი ფუნქციონალურ ელექტრონიკაში.

ლუმინოფორები

• ევროპიუმის ვოლფრამატი — ლუმინოფორი, რომელიც გამოიყენება მიკროელექტრონიკაში.
• ევროპიუმით ლეგირებული სტრონციუმის ბორატი გამოიყენება როგორც ლუმინოფორი შავი შუქის ნათურაში.

ევროპიუმი მედიცინაში

ევროპიუმის კათიონი დიდი ხანია წარმატებულად გამოიყენება მედიცინაში როგორც ფლუორესცენციული ზონდი. ევროპიუმის რადიოაქტიური იზოტოპები გამოიყენებიან კიბოს ზოგიერთი ფორმის სამკურნალოდ.

გამოყენების სხვა სფეროები

• ევროპიუმის შუქმგრძნობიარე ნაერთები ბრომთან, ქრომთან და იოდთან ინტენსიურად შეისწავლებიან.
• ევროპიუმ-154 აქვს თბოგამოყოფის დიდი სიმძლავრე რადიოაქტიური დაშლის დროს და შემოთავაზებულია როგორც საწვავი ენერგიის რადიოიზოტოპიურ წყაროში.

წყლის ხარისხზე ზემოქმედება

ევროპიუმი წყალთან რეაქციისას ქიმიურად მოქმედებს ისევე როგორც კალციუმი. პირობებში როდესაც рН 6-ზე დაბალია. ევროპიუმს შეუძლია წყალში მიგრირება სხვა სახით. უფრო მაღალი рН-ის დროს ევროპიუმი წარმოქმნის ცუდად ხსნად და შესაბამისად, ნაკლებად მოქმედ ჰიდროქსიდებს. ჰაერის ჟანგბადთან კონტაქტისას ხდება მისი შემდგომი ჟანგვა Eu₂O₃-მდე. ევროპიუმის მაქსიმალური შემჩნეული კონცენტრაცია ბუნებრივ ნაკლებად მინერალიზებულ წყლებში შეადგენს 1 მკგ/ლ-ზე ნაკლებია (ზღვის წყალში — 1,1×10⁻⁶ მგრ/ლ). ასეთი კონცენტრაციის დროს წყლის ხარისხზე ზემოქმედება უმნიშვნელოა. ამიტომაც, ზღვრული დასაშვები კონცენტრაცია (ზდკ) წყალში ნორმირებულია მხოლოდ რუსეთის ნორმებით და ტოლია (სასმელი წყლისათვის) 0,3 მგრ/ლ.

ორგანიზმში მოხვედრის გზები

ევროპიუმის ორგანიზმში მოხვედრის ალბათობა ძალიან მცირეა. შესაძლებელია ევროპიუმის მოხვედრა ადამიანის ორგანიზმში წყალთან ერთად მიკროსკოპული რაოდენობით. არ შეიძლება გამოირიცხოს ორგანიზმში მოხვედრის სხვა გზები, ევროპიუმის ნაერთების წარმოებაში შეხება.

ჯანმრთელობის პოტენციური საშიშროება

ევროპიუმი მიეკუთვნება ნაკლებად ტოქსიკურ ელემენტებს. ყოველ შემთხვევაში არ არის რაიმე ინფორმაციის ევროპიუმის ზემოქმედებისა ორგანიზმზე. ერთადერთი შეიძლება აღინიშნოს, რომ თავისი ქიმიური თვისებების გამო, ევროპიუმი (როგორც ყველა ლანთანოიდი) შეუძლია ბიოლოგიურ სისტემებში კალციუმისა და მაგნიუმის ჩანაცვლება, რაც იწვევს ჯანმრთელობის გაუარესებას.

ფიზიოლოგიური მნიშვნელობა

ამ მომენტისათვის არ არის მონაცემები ევროპიუმის რაიმე ბიოლოგიური როლის შესახებადამინაინ ორგანიზმზე.

რესურსები ინტერნეტში

• მონაცემები ევროპიუმზე საიტზე WebElements დაარქივებული 2010-05-26 საიტზე Wayback Machine.

სქოლიო

პორტალი ქიმია