63 Eu Europium
Atommasse:
151,964
Fase (ved 25 °C):
Fast
Smeltepunkt:
822 °C / 1095 K
Kokepunkt:
1527 °C / 1800 K
Vis flere fakta
Gruppe:
3
Periode:
6
Blokk:
f
Elektronkonfigurasjon:
[Xe]6s<sup>2</sup>4f<sup>7</sup>
Tetthet (ved 25 °C):
5,243 g/cm³
Vis færre fakta
Foto: Øystein Foss, UiO

Europium

Europium er er det mest reaktive grunnstoffet i gruppen vi kaller lantanoidene. Det er et av de sjeldneste lantanoidene, men finnes likevel i større mengder i jordskorpen enn sølv, gull og platina.

Lantanoidene viser sterkt slektskap og har mye av de samme egenskapene. Historisk var det derfor vanskelig å skille disse grunnstoffene fra hverandre. Og det samme gjelder historien vi ønsker å fortelle på disse nettsidene. Her finner du en fellesartikkel om lantanoidene.

Anvendelser

Europium og europiumforbindelser har viktige industrielle anvendelser. Da metallet har høyt innfangningstverrsnitt for nøytroner, blir det brukt i kontrollstaver i atomreaktorer.

Europium er siden tidlig på 60-tallet brukt som tilsetning til de fosforene som i fargefjernsynsrør gir den røde fargen. Fluorisensen oppstår fra elektroniske overganger i Eu3+-ionene. I dagens flatskjermer benyttes ikke slike fosforer. Istedet kan det være organiske forbindelser av Eu, Tb og Ce som gir fargene.

TV-skjermen er dekket av et stort antall bittesmå klustere. Hver av disse består av tre fosforer som kan sende ut henholdsvis rødt, blått eller grønt lys. De som gir rødfarge er laget av et yttriumoksisulfid Y2O2S dopa med Eu eller av YVO4 dopa med Eu, de som gir grønn farge av lantanoksisulfid dopa med Tb mens de som gir blå farge ikke inneholder lantanoider men består av ZnS med sølv og aluminium. De elektroniske overgangene som gir farge styres av elektronkanoner i TV-røret.

Eu benyttes også i energisparepærer. Disse er trekromatiske og gir ut lys i blått, grønt og rødt område av det synlige spektrum (450, 550 og 610 nm). Det resulterende lyset ser hvitt ut for øyet. Den blå fargen kommer fra strontiumfosfat dopa med toverdig europiumioner; den røde fargen fra en ytrrium-europium blanding (her er europium treverdig), mens den grønne fargen kommer fra en lantan-terbium-cerium blanding. En 18 W pære gir like mye lys som en konvensjonell 75 W pære og har dessuten lang levetid (5 år).

Navn

Grunnstoffet er oppkalt etter Europa.

Historie

Europium ble først isolert i 1901 av den franske kjemikeren E.-A. Demarcay, som ga grunnstoffet navnet. Det var det siste av syv nye grunnstoffer som ble funnet i mineralet ceritt. Cerium ble oppdaget i 1803. Carl Gustav Mosander separerte ut lantan og didydium fra cerium i 1839. Karl Auer viste at dididyum i virkeligheten var en blanding av praseodym og neodym i 1879. Samarium var også tilstede i denne blanding og ble påvist av Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran samme år. I 1886 viste Charles Galissard de Marignac at samariumet innehold grunnstoffet gadolinium. Den engelske kjemikeren W. Crookes observerte så samme år ukjente spektrallinjer i både samarium og gadolinium preparater. Disse linjene viste seg senere å tilhøre dette siste av syv grunnstoffer, europium.

Fremstilling

Yttriumfosfatet xenotim, YPO4, er en kilde til europium. Foto: Per Aas, Naturhistorisk museum, UiO.

Europiumoksid fremstilles fra mineralene monazitt, bastnäsitt og xenotim. Etter oppslutning, separeres europiumoksid fra de andre lantanoideoksidene ved ionebyttingsmetoder. Metallet fremstilles deretter ved reduksjon av europiumoksidet, Eu2O3, med La i vakuum. Lantanoksidet er mer stabilt enn europiumoksidet og metallisk europium dannes dermed. Det produseres rundt 100 tonn Eu hvert år.

Forekomst

Europium finnes i mange mineraler. Som for de andre lantanoidene er de viktigste mineralene monazitt og bastnäsitt. Disse er derfor beskrevet generelt i fellesteksten om lantanoidene.

Europium i månestein

Månens bergarter inneholder mye europium.
Foto: NASA.

Steiner fra månens overflate viser seg å inneholde langt mer europium enn forventet utfra forekomsten på jorda. Årsaken til dette er ikke helt entydig, men man tror kanskje månen ble dannet ved at jorda tidlig i dens historie ble truffet av et veldig stort objekt. Med det ble det som skulle utvikle seg til månen sendt i bane rundt jorda. Månen tiltrakk seg annet stjernestøv og vrakgods og utviklet en annen konsentrasjon av europium enn jorda. Europium er tilstede i oksidasjonstrinn 2 på månen, mens oksidasjonstrinn 3 er vanlig på jorda. Det betyr at mineralene på månen ble laget under mer reduserende forhold enn de vi har hatt på jorda.

Kjemien

Metallet er sølvglinsende, det er relativt mykt og lar seg skjære med kniv. Europium er det mest reaktive lantanoidemetallet; i fuktig luft dannes et overflatelag europium(II)hydroksid, Eu(OH)2, og europium(III)hydroksid, Eu(OH)3. Ved oppvarming i luft brenner metallet. Europium reagerer med vann ved romtemperatur og løser seg i fortynnede syrer.

I kjemiske forbindelser er europium for det meste treverdig, men Eu kan også opptre som toverdig. I vandige løsninger er treverdige ioner, Eu3+, de mest stabile; disse er fargeløse eller svakt rosa. Toverdige ioner er fargeløse eller strågule.

Den viktigste europiumforbindelsen er europium(III)oksid.