№63 Европий

История открытия:

Европий открыт теоретически в результате длительных (1886 - 1901 гг.) спектрометрических исследований, проводившихся разными учеными. Официально честь открытия европия приписывается французскому химику Демарсэ, который и назвал новый элемент в честь континента Европа. Металлический европий впервые был получен лишь в 1937 году.

Нахождение в природе, получение:

Содержание европия в земной коре 1,3.10^-4 % по массе, в морской воде 1,1*10^-6 мг/л. Вместе с другими РЗЭ содержится в минералах - монаците, лопарите, бастнезите, в меньшем количестве в ксенотиме, эвксените, гадолините, апатитах. Разделение лантаноидов в свое время представляло трудную химико-технологическую задачу, т.к. они по химическим свойствам настолько похожи между собой, что нет аналогичных примеров в химии. Современные высокоэффективные методы хроматографии и экстракции решают эту проблему. Конечной стадией процесса получения является либо кальций- или магнийтермия фторидов европия, либо электролиз расплавов хлоридов.

Физические свойства:

Серебристо-белый мягкий металл, плотность 5,25 г/см³, t_плав. = 637°C. По твердости европий очень близок к свинцу - такой же мягкий и пластичный.

Химические свойства:

Взаимодействует с водородом, галогенами при слабом нагревании: Eu + H₂ = EuH₂;     Eu + Hal₂ = EuHal₂
Реагирует с водой образуя малорастворимое соединение Eu(OH)₂·2H₂O
Достаточно легко взаимодействует c сильными минеральными кислотами. C щелочами европий не взаимодействует.

Важнейшие соединения:

В соединениях европий бывает двух- и трехвалентным. Большинство его соединений - белого цвета обычно с кремовым, розоватым или светло-оранжевым оттенком.
Оксид европия(II), ЕuО - красно-коричневые кристаллы с кубической решеткой; tпл. около 1980°С. Получают взаимодействием LiH с оксигалогенидами европия, разложением в вакууме гидроксида Еu(ОН)₂ при температуре около 1000°С.
Гидроксид европия(II), Eu(OH)₂·H₂O - желтого цвета, но при хранении постепенно белеет. По-видимому, здесь происходит дальнейшее окисление кислородом воздуха до Eu₂O₃. В инертной атмосфере медленное окисление идет с выделением водорода: 2Eu(OH)₂·H₂O => 2Eu(OH)₃ +H₂
Оксид европия(III), Еu₂O₃ - бесцветные кристаллы. Устойчивые модификации: с кубической. решеткой и моноклинной. Получают разложением солей Еu³⁺ (оксалата, сульфата, нитрата и др.) при 800-1000 °С. Входит в состав защитных керамич. покрытий ядерных реакторов.
Фторид европия(III), ЕuF₃ - бесцветные кристаллы. Существует в двух модификациях: с ромбической и гексагональной решетками; tпл. = 1276°С; Получают взаимодействием ЕuСl₃ с газообразным HF, термическим разложением фтораммониевых комплексов европия при 400-500 °С и др.
Хлорид европия(III), ЕuСl₃ - бесцветные кристаллы с гексагональной решеткой. Получают взаимодействием смеси Сl₂ с ССl₄ и Еu₂О₃ или Eu₂(C₂O₄)₃ при 200-600°С, хлорированием при температуре выше 100°С. Соединения европия с хлором и бромом светочувствительны.

Применение:

Европий используется в качестве поглотителя нейтронов в атомных реакторах. Сечение захвата тепловых нейтронов европием (природной смесью изотопов) составляет около 4500 барн, самым активным в отношении захвата нейтронов является европий-151 (9200 барн).
Оксид европия применяется при термохимическом разложении воды в атомно-водородной энергетике. Оксид европия используется для создания лазеров - излучение в видимой области спектра с длиной волны 0,61 мк (оранжевые лучи). Соединения европия используются для синтеза различных материалов используемых в микроэлектронике.
Катионы европия давно и успешно используются в медицине в качестве флуоресцентных зондов. Радиоактивные изотопы европия применяются при лечении некоторых форм рака. Европий относится к малотоксичным элементам. В силу своих химических свойств, европий (как и другие лантаноиды) может замещать в биологических системах кальций.

Ахметшина Регина
ХФ ТюмГУ, 561 группа.