Europium, siyah bir oksit tabakası üretmek için hava ile kolayca reaksiyona giren lantanit sınıfına ait gümüşi beyaz bir metaldir. Lantanit elementleri arasında kimyasal olarak en reaktif, en az yoğun ve en yumuşak olanıdır. Bir bıçakla kesilebilecek kadar yumuşaktır. Europium 1901 yılında izole edilmiş ve adını Avrupa kıtasından almıştır.
Europium genellikle diğer lantanit ailesi elementlerine benzer şekilde +3 oksidasyon durumu sergiler, ancak +2 oksidasyon durumuna sahip bileşikler de yaygındır. 2 oksidasyon durumundaki tüm europium bileşikleri hafif indirgeyici özelliklere sahiptir.
Europium’un önemli bir biyolojik işlevi yoktur ve diğer ağır metallere göre nispeten toksik değildir. Europium kullanımlarının çoğunluğu europium bileşiklerinin fosforesansını kullanır. Europium, Dünya’daki en nadir nadir toprak elementleri arasındadır.
Element, kaşifi Eugène-Anatole Demarçay tarafından Avrupa kıtasına ithafen adlandırılmıştır.
Europium Elementinin Fizikokimyasal özellikleri
Europium, kurşunla karşılaştırılabilir bir sertliğe sahip dövülebilir bir metaldir. Gövde merkezli kübik bir kafes oluşturur. Europium’un özellikleri yarı dolu elektron kabuğundan önemli ölçüde etkilenir. Europium, tüm lantanitler arasında ikinci en düşük erime noktasına ve en düşük yoğunluğa sahiptir.
Europium Elementinin Kimyasal Özellikleri
Europium nadir toprak metalleri arasında en reaktif elementtir. Havada hızla oksitlenir ve birkaç gün içinde santimetre boyutundaki bir numunenin toplu oksidasyonuna neden olur.
Su ile reaktivitesi kalsiyumunkine benzer ve reaksiyon
2 Eu + 6 H2O -> 2 Eu(OH)3 + 3 H2
Güçlü reaktivitesi nedeniyle, katı europium numuneleri, koruyucu bir mineral yağ tabakasıyla kaplandığında bile nadiren taze hazırlanmış metalin parlak görünümünü sergiler. Europium havada 150 ila 180 °C arasında değişen sıcaklıklarda yanarak europium(III) oksit oluşumuna neden olur.
4 Eu + 3 O2 → 2 Eu2O3
Europium seyreltik sülfürik asitte hızla çözünerek soluk pembe [Eu(H2O)9]3+ çözeltileri üretir.
2 Eu + 3 H2SO4 + 18 H2O → 2 [Eu(H2O)9]3+ + 3 SO2−4 + 3 H2
Tipik olarak üç değerlikli olan Europium, hızlı bir şekilde iki değerlikli bileşikler oluşturur. Bu davranış, ağırlıklı olarak +3 oksidasyon durumunda bileşikler oluşturan lantanitlerin çoğunluğu için atipiktir. 2 oksidasyon durumu 4f7 elektron konfigürasyonuna sahiptir, çünkü yarı dolu f-kabuğu daha fazla kararlılık sağlar. Europium(II) ve baryum(II) boyut ve koordinasyon sayısı bakımından benzerlik gösterir.
Baryum ve europium(II) sülfatları suda önemli ölçüde çözünmezlik sergiler. İki değerlikli europium, atmosferik koşullarda oksitlenerek Eu(III) bileşikleri üretmek için hafif bir indirgeyici madde görevi görür. Anaerobik ve özellikle jeotermal koşullar altında, iki değerlikli form, kalsiyum ve diğer toprak alkali metal minerallerine entegre olmak için yeterli kararlılık sergiler.
İyon değişim mekanizması, kondritik bolluğa kıyasla monazit de dahil olmak üzere çeşitli lantanit minerallerindeki azalmış europium konsantrasyonu ile karakterize edilen “negatif europium anomalisinin” temelini oluşturur.
Bastnasit, monazite kıyasla daha az negatif europium anomalisi sergiler ve bu da onu şu anda europiumun birincil tedarikçisi yapar. İki değerlikli europiumun diğer üç değerlikli lantanitlerden izole edilmesi için etkili tekniklerin geliştirilmesi, europiumun tipik olarak düşük konsantrasyonlarda bile elde edilebilir hale gelmesini sağlamıştır.
Europium’un Elementinin İzotopları
Doğal olarak oluşan europium, yaklaşık olarak eşit miktarlarda bulunan 151Eu ve 153Eu olmak üzere iki izotoptan oluşur ve 153Eu %52,2 doğal bolluk ile marjinal olarak daha yaygındır.
153Eu kararlı olmasına rağmen, 151Eu alfa bozunmasına karşı kararsız olarak tanımlanmıştır.
Kilogram doğal europium başına iki dakikada yaklaşık bir alfa bozunmasına neden olur.
Bu değer teorik tahminlerle makul ölçüde örtüşmektedir. Doğal radyoizotop 151Eu’ya ek olarak 35 yapay radyoizotop tanımlanmış olup, bunların en kararlıları 36.9 yıllık yarı ömre sahip 150Eu, 13.516 yıllık yarı ömre sahip 152Eu ve 8.593 yıllık yarı ömre sahip 154Eu’dur.
Hayatta kalan tüm radyoaktif izotopların yarı ömürleri 4.7612 yıldan azdır ve büyük bir kısmının yarı ömrü 12.2 saniyenin altındadır; bilinen europium izotopları 130Eu ile 170Eu arasında değişmektedir.
Bu element, en kararlıları 150mEu (t1/2=12.8 saat), 152m1Eu (t1/2=9.3116 saat) ve 152m2Eu (t1/2=96 dakika) olan 17 meta duruma sahiptir.
153Eu’den küçük izotoplar için baskın bozunma modu elektron yakalama iken, daha ağır izotoplar için beta eksi bozunmadır. 153Eu’dan önceki başlıca bozunma ürünleri samaryum (Sm) izotopları iken, ondan sonraki başlıca ürünler gadolinyum (Gd) izotoplarıdır.
Kaynak: Wikipedia
