युरोपियम, चिन्ह Eu आहे आणि अणुक्रमांक 63 आहे. लॅन्थानाइडचा एक सामान्य सदस्य म्हणून, युरोपियममध्ये सहसा +3 संयुजा असते, परंतु ऑक्सिजन+2 संयुजा देखील सामान्य आहे. युरोपियममध्ये +2 च्या संयुजा स्थितीसह कमी संयुगे आहेत. इतर जड धातूंच्या तुलनेत, युरोपियमचे कोणतेही महत्त्वपूर्ण जैविक प्रभाव नाहीत आणि ते तुलनेने गैर-विषारी आहे. युरोपियमच्या बहुतेक अनुप्रयोगांमध्ये युरोपियम संयुगांचा फॉस्फोरेसेन्स प्रभाव वापरला जातो. युरोपियम हे विश्वातील सर्वात कमी मुबलक घटकांपैकी एक आहे; विश्वात फक्त 5 आहेत × पदार्थाचा 10-8% युरोपियम आहे.
मोनाझाइटमध्ये युरोपियम असते.
युरोपियमचा शोध
ही कथा १९ व्या शतकाच्या अखेरीस सुरू होते: त्या वेळी, उत्कृष्ट शास्त्रज्ञांनी अणु उत्सर्जन स्पेक्ट्रमचे विश्लेषण करून मेंडेलीव्हच्या नियतकालिक सारणीतील उर्वरित रिक्त जागा पद्धतशीरपणे भरण्यास सुरुवात केली. आजच्या दृष्टिकोनातून, हे काम कठीण नाही आणि एक पदवीधर विद्यार्थी ते पूर्ण करू शकतो; परंतु त्या वेळी, शास्त्रज्ञांकडे फक्त कमी अचूकता असलेली उपकरणे आणि शुद्धीकरण करणे कठीण असलेले नमुने होते. म्हणूनच, लॅन्थानाइडच्या शोधाच्या संपूर्ण इतिहासात, सर्व "अर्ध" शोधक खोटे दावे करत राहिले आणि एकमेकांशी वाद घालत राहिले.
१८८५ मध्ये, सर विल्यम क्रूक्स यांनी ६३ या मूलद्रव्याचा पहिला परंतु फारसा स्पष्ट नसलेला संकेत शोधला: त्यांनी समारियम नमुन्यात एक विशिष्ट लाल वर्णक्रमीय रेषा (६०९ एनएम) पाहिली. १८९२ ते १८९३ दरम्यान, गॅलियम, समारियम आणि डिस्प्रोसियमचा शोध लावणारे, पॉल ए माईल लेकोक डी बोइसबॉड्रन यांनी या पट्ट्याची पुष्टी केली आणि आणखी एक हिरवा पट्टा (५३५ एनएम) शोधला.
पुढे, १८९६ मध्ये, युगे ने अनातोले डेमार यांनी धीराने समारियम ऑक्साईड वेगळे केले आणि समारियम आणि गॅडोलिनियम दरम्यान असलेल्या एका नवीन दुर्मिळ पृथ्वी घटकाच्या शोधाची पुष्टी केली. त्यांनी १९०१ मध्ये हे घटक यशस्वीरित्या वेगळे केले, ज्यामुळे शोध प्रवासाचा शेवट झाला: "मी या नवीन घटकाचे नाव युरोपियम ठेवण्याची आशा करतो, ज्याचे चिन्ह Eu आणि अणुवस्तुमान सुमारे १५१ आहे."
इलेक्ट्रॉन कॉन्फिगरेशन
इलेक्ट्रॉन कॉन्फिगरेशन:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7
जरी युरोपियम सामान्यतः त्रिसंयुग्मक असले तरी, ते द्विसंयुग्मक संयुगे तयार करण्यास प्रवण असते. ही घटना बहुतेक लॅन्थानाइडद्वारे +3 व्हॅलेन्स संयुगे तयार होण्यापेक्षा वेगळी आहे. अर्ध-भरलेले f कवच अधिक स्थिरता प्रदान करते म्हणून, डायव्हॅलेंट युरोपियमचे इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फिगरेशन 4f7 असते आणि युरोपियम (II) आणि बेरियम (II) समान असतात. डायव्हॅलेंट युरोपियम हा एक सौम्य रिड्यूसिंग एजंट आहे जो हवेत ऑक्सिडायझेशन होऊन युरोपियम (III) चे संयुग तयार करतो. अॅनारोबिक परिस्थितीत, विशेषतः गरम परिस्थितीत, डायव्हॅलेंट युरोपियम पुरेसे स्थिर असते आणि कॅल्शियम आणि इतर क्षारीय पृथ्वी खनिजांमध्ये समाविष्ट होते. ही आयन विनिमय प्रक्रिया "नकारात्मक युरोपियम विसंगती" चा आधार आहे, म्हणजेच, कॉन्ड्राइटच्या विपुलतेच्या तुलनेत, मोनाझाइटसारख्या अनेक लॅन्थानाइड खनिजांमध्ये युरोपियमचे प्रमाण कमी असते. मोनाझाइटच्या तुलनेत, बॅस्टनेसाइट बहुतेकदा कमी नकारात्मक युरोपियम विसंगती प्रदर्शित करते, म्हणून बॅस्टनेसाइट देखील युरोपियमचा मुख्य स्रोत आहे.
युरोपियम हा एक लोखंडी राखाडी धातू आहे ज्याचा वितळण्याचा बिंदू ८२२°C, उत्कलन बिंदू १५९७°C आणि घनता ५.२४३४ ग्रॅम/सेमी ³ आहे; दुर्मिळ पृथ्वी घटकांमध्ये हा सर्वात कमी दाट, मऊ आणि सर्वात अस्थिर घटक आहे. युरोपियम हा दुर्मिळ पृथ्वी घटकांमध्ये सर्वात सक्रिय धातू आहे: खोलीच्या तपमानावर, तो हवेत त्याची धातूची चमक लगेच गमावतो आणि त्वरीत पावडरमध्ये ऑक्सिडाइझ होतो; हायड्रोजन वायू निर्माण करण्यासाठी थंड पाण्याशी हिंसक प्रतिक्रिया देतो; युरोपियम बोरॉन, कार्बन, सल्फर, फॉस्फरस, हायड्रोजन, नायट्रोजन इत्यादींसह प्रतिक्रिया देऊ शकतो.
युरोपियमचा वापर
युरोपियम सल्फेट अल्ट्राव्हायोलेट प्रकाशाखाली लाल प्रतिदीप्ति उत्सर्जित करतो
जॉर्जेस उर्बेन, एक तरुण उत्कृष्ट रसायनशास्त्रज्ञ, यांना डेमार çay चे स्पेक्ट्रोस्कोपी उपकरण वारशाने मिळाले आणि त्यांना आढळले की १९०६ मध्ये युरोपियमने भरलेल्या य्ट्रियम(III) ऑक्साईड नमुन्याने अतिशय तेजस्वी लाल प्रकाश उत्सर्जित केला. ही युरोपियम फॉस्फोरेसेंट पदार्थांच्या दीर्घ प्रवासाची सुरुवात आहे - केवळ लाल प्रकाश उत्सर्जित करण्यासाठीच नव्हे तर निळा प्रकाश देखील वापरला जातो, कारण Eu2+ चे उत्सर्जन स्पेक्ट्रम या श्रेणीत येते.
लाल Eu3+, हिरवा Tb3+ आणि निळा Eu2+ उत्सर्जक किंवा त्यांच्या संयोजनाने बनलेला फॉस्फर, अतिनील प्रकाशाचे दृश्यमान प्रकाशात रूपांतर करू शकतो. हे पदार्थ जगभरातील विविध उपकरणांमध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावतात: एक्स-रे तीव्र करणारे पडदे, कॅथोड रे ट्यूब किंवा प्लाझ्मा पडदे, तसेच अलीकडील ऊर्जा-बचत करणारे फ्लोरोसेंट दिवे आणि प्रकाश-उत्सर्जक डायोड.
ट्रायव्हॅलेंट युरोपियमचा फ्लोरोसेन्स इफेक्ट सेंद्रिय सुगंधी रेणूंद्वारे देखील संवेदनशील केला जाऊ शकतो आणि अशा कॉम्प्लेक्सना उच्च संवेदनशीलतेची आवश्यकता असलेल्या विविध परिस्थितींमध्ये लागू केले जाऊ शकते, जसे की बनावट विरोधी शाई आणि बारकोड.
१९८० च्या दशकापासून, युरोपियम हे अत्यंत संवेदनशील बायोफार्मास्युटिकल विश्लेषणात वेळ-निराकरण केलेल्या कोल्ड फ्लोरोसेन्स पद्धतीचा वापर करून अग्रगण्य भूमिका बजावत आहे. बहुतेक रुग्णालये आणि वैद्यकीय प्रयोगशाळांमध्ये, असे विश्लेषण नित्याचे झाले आहे. जैविक इमेजिंगसह जीवन विज्ञानाच्या संशोधनात, युरोपियम आणि इतर लॅन्थानाइडपासून बनवलेले फ्लोरोसेंट बायोलॉजिकल प्रोब सर्वव्यापी आहेत. सुदैवाने, एक किलो युरोपियम अंदाजे एक अब्ज विश्लेषणांना समर्थन देण्यासाठी पुरेसे आहे - चीन सरकारने अलीकडेच दुर्मिळ पृथ्वी निर्यातीवर बंदी घातल्यानंतर, दुर्मिळ पृथ्वी घटक साठवणुकीच्या कमतरतेमुळे घाबरलेल्या औद्योगिक देशांना अशा अनुप्रयोगांसाठी समान धोक्यांबद्दल काळजी करण्याची गरज नाही.
युरोपियम ऑक्साईडचा वापर नवीन एक्स-रे वैद्यकीय निदान प्रणालीमध्ये उत्तेजित उत्सर्जन फॉस्फर म्हणून केला जातो. युरोपियम ऑक्साईडचा वापर रंगीत लेन्स आणि ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक फिल्टर तयार करण्यासाठी, चुंबकीय बबल स्टोरेज उपकरणांसाठी आणि नियंत्रण साहित्य, शिल्डिंग साहित्य आणि अणुभट्ट्यांच्या संरचनात्मक साहित्यात देखील केला जाऊ शकतो. कारण त्याचे अणु इतर कोणत्याही घटकांपेक्षा जास्त न्यूट्रॉन शोषू शकतात, ते सामान्यतः अणुभट्ट्यांमध्ये न्यूट्रॉन शोषण्यासाठी एक साहित्य म्हणून वापरले जाते.
आजच्या वेगाने विस्तारणाऱ्या जगात, युरोपियमच्या अलिकडेच शोधलेल्या वापराचा शेतीवर खोलवर परिणाम होऊ शकतो. शास्त्रज्ञांना असे आढळून आले आहे की डायव्हॅलेंट युरोपियम आणि युनिव्हॅलेंट कॉपरने भरलेले प्लास्टिक सूर्यप्रकाशाच्या अल्ट्राव्हायोलेट भागाचे दृश्यमान प्रकाशात कार्यक्षमतेने रूपांतर करू शकते. ही प्रक्रिया बरीच हिरवी आहे (ती लाल रंगाची पूरक रंग आहे). हरितगृह बांधण्यासाठी या प्रकारच्या प्लास्टिकचा वापर केल्याने वनस्पती अधिक दृश्यमान प्रकाश शोषू शकतात आणि पीक उत्पादनात अंदाजे 10% वाढ होऊ शकते.
युरोपियम क्वांटम मेमरी चिप्सवर देखील लागू केले जाऊ शकते, जे एका वेळी अनेक दिवस माहिती विश्वसनीयरित्या संग्रहित करू शकते. यामुळे संवेदनशील क्वांटम डेटा हार्ड डिस्क सारख्या उपकरणात संग्रहित केला जाऊ शकतो आणि देशभर पाठवला जाऊ शकतो.
पोस्ट वेळ: जून-२७-२०२३