युरोपिअम, चिन्ह Eu आहे, आणि अणुक्रमांक 63 आहे. लॅन्थॅनाइडचा विशिष्ट सदस्य म्हणून, युरोपियममध्ये सामान्यतः +3 व्हॅलेन्स असते, परंतु ऑक्सिजन +2 व्हॅलेन्स देखील सामान्य आहे. +2 च्या व्हॅलेन्स स्थितीसह युरोपियमची कमी संयुगे आहेत. इतर जड धातूंच्या तुलनेत, युरोपिअमचे कोणतेही महत्त्वपूर्ण जैविक प्रभाव नाहीत आणि ते तुलनेने गैर-विषारी आहे. युरोपिअमचे बहुतेक ऍप्लिकेशन्स युरोपियम संयुगांचा फॉस्फोरेसेन्स प्रभाव वापरतात. युरोपियम हे विश्वातील सर्वात कमी मुबलक घटकांपैकी एक आहे; विश्वात फक्त 5 आहेत × 10-8% पदार्थ युरोपिअम आहे.
मोनाझाइटमध्ये युरोपिअम अस्तित्वात आहे
युरोपियमचा शोध
कथा 19 व्या शतकाच्या शेवटी सुरू होते: त्या वेळी, उत्कृष्ट शास्त्रज्ञांनी अणू उत्सर्जन स्पेक्ट्रमचे विश्लेषण करून मेंडेलीव्हच्या नियतकालिक सारणीतील उर्वरित रिक्त जागा पद्धतशीरपणे भरण्यास सुरुवात केली. आजच्या दृष्टीने ही नोकरी अवघड नाही आणि पदवीधर विद्यार्थी ते पूर्ण करू शकतो; परंतु त्या वेळी, शास्त्रज्ञांकडे केवळ कमी अचूकता असलेली उपकरणे आणि नमुने शुद्ध करणे कठीण होते. म्हणून, लॅन्थॅनाइडच्या शोधाच्या संपूर्ण इतिहासात, सर्व "अर्ध" शोधकर्ते खोटे दावे करत राहिले आणि एकमेकांशी वाद घालत राहिले.
1885 मध्ये, सर विल्यम क्रोक्स यांनी घटक 63 चा पहिला परंतु फारसा स्पष्ट नसलेला सिग्नल शोधला: त्यांनी सॅमेरियम नमुन्यात विशिष्ट लाल वर्णपट रेषा (609 एनएम) पाहिली. 1892 आणि 1893 दरम्यान, गॅलियम, सॅमेरियम आणि डिस्प्रोसियमचा शोध लावणारा, पॉल ए माइल लेकॉक डी बोईसबॉड्रन, याने या बँडची पुष्टी केली आणि दुसरा ग्रीन बँड (535 एनएम) शोधला.
पुढे, 1896 मध्ये, Eug è ne Anatole Demar ç ay यांनी संयमाने सॅमेरियम ऑक्साईड वेगळे केले आणि सॅमेरियम आणि गॅडोलिनियम यांच्यामध्ये असलेल्या नवीन दुर्मिळ पृथ्वी घटकाच्या शोधाची पुष्टी केली. त्यांनी 1901 मध्ये हा घटक यशस्वीरित्या वेगळे केला, शोध प्रवासाचा शेवट म्हणून चिन्हांकित केले: "मला या नवीन घटकाचे नाव युरोपियम ठेवण्याची आशा आहे, ज्याचे चिन्ह Eu आणि अणु वस्तुमान सुमारे 151 आहे."
इलेक्ट्रॉन कॉन्फिगरेशन
इलेक्ट्रॉन कॉन्फिगरेशन:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7
जरी युरोपिअम हे सहसा त्रिसंयोजक असले तरी ते द्विसंयोजक संयुगे तयार करण्यास प्रवण असते. ही घटना बहुतेक लॅन्थॅनाइडद्वारे +3 व्हॅलेन्स संयुगे तयार करण्यापेक्षा वेगळी आहे. Divalent europium चे इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फिगरेशन 4f7 आहे, कारण अर्ध भरलेले f शेल अधिक स्थिरता प्रदान करते आणि युरोपियम (II) आणि बेरियम (II) समान आहेत. डायव्हॅलेंट युरोपियम हा एक सौम्य कमी करणारा घटक आहे जो हवेत ऑक्सिडायझ होऊन युरोपियम (III) चे संयुग तयार करतो. ॲनारोबिक परिस्थितीत, विशेषत: गरम स्थितीत, डायव्हॅलेंट युरोपिअम पुरेसा स्थिर असतो आणि कॅल्शियम आणि इतर क्षारीय पृथ्वीच्या खनिजांमध्ये समाविष्ट केला जातो. ही आयन एक्सचेंज प्रक्रिया "नकारात्मक युरोपियम विसंगती" चा आधार आहे, म्हणजेच चॉन्ड्राइटच्या मुबलकतेच्या तुलनेत, मोनाझाइटसारख्या अनेक लॅन्थॅनाइड खनिजांमध्ये युरोपियमचे प्रमाण कमी असते. मोनाझाइटच्या तुलनेत, बास्टनेसाइटमध्ये अनेकदा कमी नकारात्मक युरोपियम विसंगती दिसून येतात, म्हणून बास्टनेसाइट हा युरोपियमचा मुख्य स्त्रोत देखील आहे.
युरोपियम हा एक लोखंडी राखाडी धातू आहे ज्याचा वितळण्याचा बिंदू 822 ° C, उत्कलन बिंदू 1597 ° C, आणि घनता 5.2434 g/cm ³； दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांमध्ये सर्वात कमी घनता, मऊ आणि सर्वात अस्थिर घटक आहे. युरोपिअम ही दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांमध्ये सर्वात सक्रिय धातू आहे: खोलीच्या तपमानावर, ते ताबडतोब हवेतील धातूची चमक गमावते आणि त्वरीत पावडरमध्ये ऑक्सिडाइझ होते; हायड्रोजन वायू निर्माण करण्यासाठी थंड पाण्याने हिंसक प्रतिक्रिया द्या; युरोपिअम बोरॉन, कार्बन, सल्फर, फॉस्फरस, हायड्रोजन, नायट्रोजन इत्यादींवर प्रतिक्रिया देऊ शकते.
युरोपियमचा वापर
युरोपियम सल्फेट अतिनील प्रकाशाखाली लाल प्रतिदीप्ति उत्सर्जित करते
जॉर्जेस अर्बेन या तरुण उत्कृष्ठ रसायनशास्त्रज्ञाला Demar çay चे स्पेक्ट्रोस्कोपी साधन वारशाने मिळाले आणि त्यांना आढळले की 1906 मध्ये युरोपियमसह डोप केलेल्या य्ट्रिअम(III) ऑक्साईड नमुन्याने अतिशय तेजस्वी लाल प्रकाश उत्सर्जित केला. ही युरोपियम फॉस्फोरेसेंट सामग्रीच्या दीर्घ प्रवासाची सुरुवात आहे – केवळ लाल प्रकाश उत्सर्जित करण्यासाठीच नाही तर निळा प्रकाश देखील वापरला जातो, कारण उत्सर्जन स्पेक्ट्रम Eu2+ या श्रेणीमध्ये येते.
लाल Eu3+, हिरवा Tb3+ आणि निळा Eu2+ उत्सर्जक किंवा त्यांचे मिश्रण असलेले फॉस्फर अल्ट्राव्हायोलेट प्रकाशाचे दृश्यमान प्रकाशात रूपांतर करू शकतात. ही सामग्री जगभरातील विविध उपकरणांमध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावते: क्ष-किरण तीव्र करणारे स्क्रीन, कॅथोड रे ट्यूब किंवा प्लाझ्मा स्क्रीन, तसेच अलीकडील ऊर्जा-बचत करणारे फ्लोरोसेंट दिवे आणि प्रकाश-उत्सर्जक डायोड.
ट्रायव्हॅलेंट युरोपियमचा फ्लूरोसेन्स प्रभाव सेंद्रिय सुगंधी रेणूंद्वारे देखील संवेदनशील केला जाऊ शकतो आणि असे कॉम्प्लेक्स विविध परिस्थितींमध्ये लागू केले जाऊ शकतात ज्यांना उच्च संवेदनशीलता आवश्यक असते, जसे की बनावट विरोधी शाई आणि बारकोड.
1980 च्या दशकापासून, युरोपिअम अत्यंत संवेदनशील बायोफार्मास्युटिकल विश्लेषणामध्ये वेळ-निराकरण केलेल्या कोल्ड फ्लोरोसेन्स पद्धतीचा वापर करून अग्रगण्य भूमिका बजावत आहे. बहुतेक रुग्णालये आणि वैद्यकीय प्रयोगशाळांमध्ये असे विश्लेषण करणे नित्याचे झाले आहे. बायोलॉजिकल इमेजिंगसह जीवनविज्ञानाच्या संशोधनात, युरोपिअम आणि इतर लॅन्थानाइडपासून बनविलेले फ्लोरोसेंट जैविक प्रोब सर्वव्यापी आहेत. सुदैवाने, अंदाजे एक अब्ज विश्लेषणांना समर्थन देण्यासाठी एक किलोग्रॅम युरोपियम पुरेसे आहे - चीनी सरकारने अलीकडेच दुर्मिळ पृथ्वीच्या निर्यातीवर निर्बंध घातल्यानंतर, दुर्मिळ पृथ्वी घटकांच्या साठवणुकीच्या कमतरतेमुळे घाबरलेल्या औद्योगिक देशांना अशा प्रकारच्या ऍप्लिकेशन्सच्या समान धोक्यांची काळजी करण्याची गरज नाही.
नवीन क्ष-किरण वैद्यकीय निदान प्रणालीमध्ये Europium ऑक्साईडचा उपयोग उत्तेजित उत्सर्जन फॉस्फर म्हणून केला जातो. युरोपियम ऑक्साईडचा वापर रंगीत लेन्स आणि ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक फिल्टर्स, चुंबकीय बबल स्टोरेज उपकरणांसाठी आणि नियंत्रण सामग्री, संरक्षण सामग्री आणि अणुभट्ट्यांच्या स्ट्रक्चरल सामग्रीसाठी देखील केला जाऊ शकतो. कारण त्याचे अणू इतर कोणत्याही घटकांपेक्षा जास्त न्यूट्रॉन शोषू शकतात, ते सामान्यतः अणुभट्ट्यांमध्ये न्यूट्रॉन शोषण्यासाठी सामग्री म्हणून वापरले जाते.
आजच्या झपाट्याने विस्तारणाऱ्या जगात, नुकत्याच सापडलेल्या युरोपियमच्या वापराचा शेतीवर गंभीर परिणाम होऊ शकतो. शास्त्रज्ञांना असे आढळले आहे की डायव्हॅलेंट युरोपियम आणि युनिव्हॅलेंट कॉपरसह डोप केलेले प्लास्टिक सूर्यप्रकाशाच्या अतिनील भागाचे दृश्यमान प्रकाशात कार्यक्षमतेने रूपांतर करू शकते. ही प्रक्रिया अगदी हिरवी आहे (ते लाल रंगाचे पूरक रंग आहेत). ग्रीनहाऊस तयार करण्यासाठी या प्रकारच्या प्लास्टिकचा वापर केल्याने झाडे अधिक दृश्यमान प्रकाश शोषून घेऊ शकतात आणि पीक उत्पादन अंदाजे 10% वाढवू शकतात.
युरोपियम क्वांटम मेमरी चिप्सवर देखील लागू केले जाऊ शकते, जे एका वेळी अनेक दिवस माहिती विश्वसनीयरित्या संग्रहित करू शकते. हे संवेदनशील क्वांटम डेटा हार्ड डिस्क सारख्या डिव्हाइसमध्ये संग्रहित करण्यासाठी आणि देशभरात पाठविण्यास सक्षम करू शकतात.
पोस्ट वेळ: जून-27-2023