Europium, simbolnya adalah Eu, dan nomor atomnya adalah 63. Sebagai anggota khas Lantanida, europium biasanya memiliki valensi+3, tetapi valensi oksigen+2 juga umum. Terdapat lebih sedikit senyawa europium dengan keadaan valensi +2. Dibandingkan dengan logam berat lainnya, europium tidak memiliki efek biologis yang signifikan dan relatif tidak beracun. Sebagian besar aplikasi europium menggunakan efek pendar senyawa Europium. Europium adalah salah satu unsur yang paling sedikit jumlahnya di alam semesta; Hanya ada sekitar 5 di alam semesta × 10-8% zatnya adalah europium.
Europium ada di monasit
Penemuan Europium
Ceritanya dimulai pada akhir abad ke-19: pada saat itu, para ilmuwan hebat mulai secara sistematis mengisi kekosongan yang tersisa dalam tabel periodik Mendeleev dengan menganalisis spektrum emisi atom. Dalam pandangan saat ini, pekerjaan ini tidak sulit, dan seorang mahasiswa sarjana dapat menyelesaikannya; Namun saat itu, para ilmuwan hanya memiliki instrumen dengan presisi rendah dan sampel yang sulit dimurnikan. Oleh karena itu, sepanjang sejarah penemuan Lantanida, semua penemu “semu” terus membuat klaim palsu dan berdebat satu sama lain.
Pada tahun 1885, Sir William Crookes menemukan sinyal elemen 63 yang pertama tetapi tidak terlalu jelas: ia mengamati garis spektral merah tertentu (609 nm) dalam sampel samarium. Antara tahun 1892 dan 1893, penemu galium, samarium, dan disprosium, Paul é mile LeCoq de Boisbaudran, mengkonfirmasi pita ini dan menemukan pita hijau lainnya (535 nm).
Selanjutnya, pada tahun 1896, Eug è ne Anatole Demar ç ay dengan sabar memisahkan samarium oksida dan mengkonfirmasi penemuan unsur tanah jarang baru yang terletak di antara samarium dan gadolinium. Dia berhasil memisahkan unsur ini pada tahun 1901, menandai berakhirnya perjalanan penemuannya: “Saya berharap memberi nama unsur baru ini Europium, dengan simbol Eu dan massa atom sekitar 151.”
Konfigurasi elektron
Konfigurasi elektron:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7
Meskipun europium biasanya trivalen, ia rentan membentuk senyawa divalen. Fenomena ini berbeda dengan pembentukan senyawa valensi +3 oleh sebagian besar Lantanida. Europium divalen memiliki konfigurasi elektronik 4f7, karena cangkang f setengah terisi memberikan stabilitas lebih, dan europium (II) dan barium (II) serupa. Europium divalen adalah zat pereduksi ringan yang teroksidasi di udara membentuk senyawa europium (III). Dalam kondisi anaerobik, terutama kondisi pemanasan, europium divalen cukup stabil dan cenderung menyatu dengan kalsium dan mineral alkali tanah lainnya. Proses pertukaran ion ini menjadi dasar dari “anomali europium negatif”, yaitu dibandingkan dengan kelimpahan Kondrit, banyak mineral lantanida seperti monasit memiliki kandungan europium yang rendah. Dibandingkan dengan monasit, bastnaesit sering kali menunjukkan lebih sedikit anomali europium negatif, sehingga bastnaesit juga merupakan sumber utama europium.
Europium adalah logam besi abu-abu dengan titik leleh 822 ° C, titik didih 1597 ° C, dan massa jenis 5,2434 g/cm ³； Merupakan unsur paling padat, paling lembut, dan paling mudah menguap di antara unsur tanah jarang. Europium adalah logam paling aktif di antara unsur tanah jarang: pada suhu kamar, ia segera kehilangan kilau logamnya di udara dan dengan cepat teroksidasi menjadi bubuk; Bereaksi hebat dengan air dingin untuk menghasilkan gas hidrogen; Europium dapat bereaksi dengan boron, karbon, belerang, fosfor, hidrogen, nitrogen, dll.
Penerapan Europium
Europium sulfat memancarkan fluoresensi merah di bawah sinar ultraviolet
Georges Urbain, seorang ahli kimia muda terkemuka, mewarisi instrumen Spektroskopi Demar ç ay dan menemukan bahwa sampel Yttrium(III) oksida yang diolah dengan europium memancarkan cahaya merah yang sangat terang pada tahun 1906. Ini adalah awal dari perjalanan panjang bahan berpendar europium – tidak hanya digunakan untuk memancarkan cahaya merah, tetapi juga cahaya biru, karena spektrum emisi Eu2+ berada dalam kisaran ini.
Fosfor yang terdiri dari pemancar Eu3+ merah, Tb3+ hijau, dan Eu2+ biru, atau kombinasi keduanya, dapat mengubah sinar ultraviolet menjadi cahaya tampak. Bahan-bahan ini memainkan peran penting dalam berbagai instrumen di seluruh dunia: layar penguat sinar-X, tabung sinar katoda atau layar plasma, serta lampu neon hemat energi dan dioda pemancar cahaya terkini.
Efek fluoresensi europium trivalen juga dapat disensitisasi oleh molekul aromatik organik, dan kompleks tersebut dapat diterapkan dalam berbagai situasi yang memerlukan sensitivitas tinggi, seperti tinta anti-pemalsuan dan kode batang.
Sejak tahun 1980an, europium telah memainkan peran utama dalam analisis biofarmasi yang sangat sensitif menggunakan metode fluoresensi dingin yang dapat diselesaikan berdasarkan waktu. Di sebagian besar rumah sakit dan laboratorium medis, analisis seperti itu sudah menjadi rutinitas. Dalam penelitian ilmu kehidupan, termasuk pencitraan biologis, probe biologis berpendar yang terbuat dari europium dan Lantanida lainnya ada di mana-mana. Untungnya, satu kilogram europium cukup untuk mendukung sekitar satu miliar analisis – setelah pemerintah Tiongkok baru-baru ini membatasi ekspor tanah jarang, negara-negara industri yang panik karena kekurangan penyimpanan unsur tanah jarang tidak perlu khawatir tentang ancaman serupa terhadap aplikasi tersebut.
Europium oksida digunakan sebagai fosfor emisi terstimulasi dalam sistem diagnosis medis sinar-X baru. Europium oksida juga dapat digunakan untuk memproduksi lensa berwarna dan filter optoelektronik, untuk perangkat penyimpanan gelembung magnetik, dan dalam bahan kontrol, bahan pelindung, dan bahan struktural reaktor atom. Karena atomnya dapat menyerap lebih banyak neutron dibandingkan unsur lainnya, maka unsur ini biasa digunakan sebagai bahan penyerap neutron dalam reaktor atom.
Di dunia yang berkembang pesat saat ini, penerapan europium yang baru ditemukan mungkin mempunyai dampak besar pada pertanian. Para ilmuwan telah menemukan bahwa plastik yang diolah dengan europium divalen dan tembaga univalen dapat secara efisien mengubah bagian ultraviolet sinar matahari menjadi cahaya tampak. Proses ini cukup hijau (warna komplementernya adalah merah). Penggunaan plastik jenis ini untuk membangun rumah kaca dapat memungkinkan tanaman menyerap lebih banyak cahaya tampak dan meningkatkan hasil panen sekitar 10%.
Europium juga dapat diterapkan pada chip memori kuantum, yang dapat menyimpan informasi dengan andal selama beberapa hari dalam satu waktu. Hal ini memungkinkan data kuantum sensitif disimpan dalam perangkat yang mirip dengan hard disk dan dikirim ke seluruh negeri.
Waktu posting: 27 Juni 2023