Europium

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Europium
Europium
Atomové číslo 63
Relativní atomová hmotnost 151,964
Elektronová konfigurace [Xe] 4f7 6s2
Skupenství Pevné
Teplota tání 826 °C, (1099 K)
Teplota varu 1529 °C, (1802 K)
Elektronegativita (Pauling) 1,2
Hustota 5,264 g/cm3
Hustota při teplotě tání 5,13 g/cm3
Registrační číslo CAS 7440-53-1
vzorek

Europium, chemická značka Eu, (lat. Europium) je měkký stříbřitě bílý, přechodný kovový prvek, 7. člen skupiny lanthanoidů. Z této skupiny je prakticky nejžádanějším prvkem díky svému uplatnění při výrobě barevných televizních obrazovek, kde funguje jako luminofor.

Základní fyzikálně-chemické vlastnosti[editovat | editovat zdroj]

Europium je stříbřitě bílý, měkký přechodný kov.

Chemicky je europium méně reaktivní než předchozí prvky ze skupiny lanthanoidů. Na vzduchu je relativně stálé a ke vzplanutí dochází až při teplotě nad 180 °C. S vodou reaguje europium za vzniku plynného vodíku, snadno se rozpouští v běžných minerálních kyselinách.

Od ostatních prvků skupina lanthanoidů se europium značně odlišuje nižším bodem tání i varu a nižší hustotou, než jaká by mu příslušela na jeho místě v Periodické tabulce prvků. Nejvýraznější rozdílem je ale skutečnost, že kromě stabilního mocenství Eu3+ jsou značně stálé i sloučeniny dvojmocného europia Eu2+.

Chemické vlastnosti jeho solí v mocenství Eu3+ jsou značně podobné sloučeninám hliníku a ostatních lanthanoidů. Všechny tyto prvky tvoří například vysoce stabilní oxidy, které nereagují s vodou a jen velmi obtížně se redukují. Ze solí anorganických kyselin jsou důležité především fluoridy a fosforečnany, jejich nerozpustnost ve vodě se používá k separaci lanthanoidů od jiných kovových iontů. Europité soli mají obvykle narůžovělou barvu.

Chemické vlastnosti jeho solí v mocenství Eu2+ jsou značně podobné sloučeninám vápníku a kovům alkalických zemin. Důležitou vlastností je zde rozpustnost hydroxidu Eu(OH)2, čehož je možno využít k oddělení od zbylých lanthanoidů, jejichž hydroxidy jsou ve vodě prakticky nerozpustné. Soli Eu2+ jsou bezbarvé.

Historie objevu[editovat | editovat zdroj]

Roku 1890 objevil Paul Émile Lecoq de Boisbaudran neznámé emisní linie ve spektru frakce ze separace prvků vzácných zemin s převahou samaria a gadolinia a přiřadil je doposud neznámému prvku z řady lanthanoidů.

Izolace čistého prvku provedl teprve roku 1901 francouzský chemik Eugène-Antole Demarçay a pojmenoval jej po kontinentu Evropa.


Výskyt a výroba[editovat | editovat zdroj]

Europium je v zemské kůře obsaženo pouze v koncentraci asi 1,2 mg/kg, o jeho obsahu v mořské vodě údaje chybí. Ve vesmíru připadá jeden atom europia na 400 miliard atomů vodíku.

V přírodě se europium vyskytuje pouze ve formě sloučenin. Neexistují však ani minerály, v nichž by se některé lanthanoidy (prvky vzácných zemin) vyskytovaly samostatně, ale vždy se jedná o minerály směsné, které obsahují prakticky všechny prvky této skupiny. Mezi nejznámější patří monazity (Ce, La, Th, Nd, Y)PO4 a xenotim, chemicky fosforečnany lanthanoidů , dále bastnäsity (Ce, La, Y)CO3F– směsné flourouhličitany prvků vzácných zemin a např. minerál samarskit ((Y,Ce,U,Fe)3(Nb,Ta,Ti)5O16).

Velká ložiska těchto rud se nalézají ve Skandinávii, USA, Číně a Vietnamu. Významným zdrojem jsou i fosfátové suroviny – apatity z poloostrova Kola v Rusku.

Vzhledem k omezené dostupnosti hrozí v nejbližších letech kritický nedostatek zdrojů prvku pro technologické využití.[1]

Při průmyslové výrobě prvků vzácných se jejich rudy nejprve louží směsí kyseliny sírové a chlorovodíkové a ze vzniklého roztoku solí se přídavkem hydroxidu sodného vysráží hydroxidy.

Separace jednotlivých prvků se provádí řadou různých postupů – kapalinovou extrakcí, za použití ionexových kolon nebo selektivním srážením nerozpustných komplexních solí.

Příprava čistého kovu se obvykle provádí elektrolýzou směsi roztavených chloridů europitého EuCl3, vápenatého CaCl2 a sodného NaCl. V některých postupech se využívá i redukce oxidu europia Eu2O3 elementárním lanthanem.

Eu2O3 + 2 La → 2 Eu + La2O3

Použití a sloučeniny[editovat | editovat zdroj]

Velká většina vyrobeného europia je v současné době zpracovávána při výrobě barevných televizních obrazovek. Přitom se na vnitřní stěnu obrazovky, která je vlastně katodovou trubicí nanášejí látky – luminofory, které po dopadu urychleného elektronu vydávají elektromagnetické záření ve viditelné oblasti spektra.

Existuje celá řada luminoforů, které se vzájemně liší intenzitou a barvu emitovaného záření. Pro trojmocné europium Eu3+ se nejčastěji jako nosič používá směsný oxid a sulfid yttria Y2O2S. Jako nosič dvojmocného europia Eu2+ se uvádí sloučenina BaFBr.

Luminofory na bázi Eu3+ vydávají červené záření, luminofory obsahující Eu2+ emitují světlo modro-fialové barvy.

Ze sloučenin europia se také vyrábějí luminiscenční barviva a hmoty, které jsou schopny světélkovat až po dobu několika dnů po několikaminutovém ozáření světlem.

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • Cotton F.A., Wilkinson J.:Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
  • Holzbecher Z.:Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
  • Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie 1. díl, 1. vydání 1961
  • N. N. Greenwood – A. Earnshaw, Chemie prvků 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9
  1. (anglicky) Energy Department Releases New Critical Materials Strategy, 15. prosinec 2010

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]

  • Slovníkové heslo europium ve Wikislovníku
Logo Wikimedia Commons
Wikimedia Commons nabízí obrázky, zvuky či videa k tématu



Periodická tabulka chemických prvků
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
H (přehled) He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
 
*Lanthanoidy  La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
**Aktinoidy  Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
 
Skupiny prvků: Kovy · Nekovy · Polokovy | Blok s · Blok p · Blok d · Blok f