Europium, Eu, Ordnungszahl 63

Allgemeines

Europium ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Eu und der Ordnungszahl 63. Im Periodensystem steht es in der Gruppe der Lanthanoide und zählt damit auch zu den Metallen der seltenen Erden. Europium ist neben Americium das einzige nach einem Erdteil benannte Element. Americum, ist ein künstlich erzeugtes. radioaktives Transuran der Actinoide, das für unsere Metallbetrachtungen irrelevant ist.

Paul Emile Lecoq de Boisbaudran entdeckte 1890 in einem Samarium-Gadolinium-Konzentrat unbekannte Spektrallinien. Die Entdeckung des Elementes wird Eugene Anatole Demarcay zuerkannt, der 1896 in dem gerade entdeckten Samarium ein weiteres Element vermutete. 1901 gelang ihm die Abtrennung des Europiums.

Metallisches Europium wurde erst Jahre später hergestellt. Europium kommt nur in Verbindungen vor. In vielen Mineralien ist es enthalten; im Spektrum der Sonne und einiger Sterne wurde es nachgewiesen. Technisch wichtig sind die Mineralien Monazit und Bastnäsit. Vor kurzem wurden Hinweise gefunden, dass ein Europiumisotop ein Alphastraler ist. Als untere Grenze für die Halbwertzeit werden 1,7 Trillionen Jahre angegeben.

Gewinnung

Ausgehend vom Monazit oder Bastnäsit erfolgt die Auftrennung der Seltenen Erden über Ionentausch, Solvent-Extraktion oder elektrochemische Deposition. In einem letzten Verfahrensschritt wird das hochreine Europiumoxid mit metallischen Lanthan zum Metall reduziert und absublimiert.

Besonderheiten

Europium ist eines der reaktivsten Metalle der seltenen Erden. In Luft läuft das silbrigglänzende Metall sofort an. Bei Temperaturen oberhalb von 150 °C entzündet es sich und verbrennt mit roter Flamme zum Sesquioxid Eu2O3. In Wasser reagiert es unter Wasserstoffentwicklung zum Hydroxid. Mit einer Dichte von 5,244 g/cm3 ist Europium das leichteste Schwermetall, das nächstleichtere Titan (4,507 g/cm3) zählt schon zu den Leichtmetallen.

Während 153Eu stabil ist, wurden im Jahr 2007 Hinweise gefunden, dass 151Eu ein Alphastrahler ist. Als untere Grenze für die Halbwertszeit werden 1,7 Trillionen Jahre angegeben. Europium und Europiumverbindungen sind als giftig anzusehen. Metallstäube sind feuer- und explosionsgefährlich.

Verwendung

  1. Europium(III)-dotiertes Yttriumoxidsulfid Y2O2S:Eu3+ bildet den roten Leuchtstoff (Luminophor) in Farbbildröhren.
  2. Europium(II)-dotiertes Bariumfluorobromid BaFBr:Eu2+ wird zur photostimulierten Lumineszenz (PSL) genutzt
  3. Mit Eu3+ dotierte Festkörper zeigen meist eine rote Lumineszenz, Eu2+ kann in Abhängigkeit vom Wirtsgitter im gesamten optischen Spektralbereich (UV bis rot) emittieren.
  4. Dotierelement in Leuchtstoffen für Lichtquellen wie zum Beispiel Hochdruckquecksilberlampen und Energiesparlampen.
  5. Dotiermaterial in Szintillationskristallen (als Aktivator).
  6. Organische Verbindungen als Shiftreagenz in der NMR-Spektroskopie.
  7. Europium-Tetracyclin-Komplexe in der Fluoreszenzspektroskopie zum Nachweis von Wasserstoffperoxid
  8. TRFIA = time-resolved fluoroimmunoassay. Eu3+-Ionen fluoreszieren in Wasser nur kurz. Deshalb verwendet man Chelatbildner, die um die Eu3+-Ionen herum eine hydrophobe Umgebung aufbauen. Das führt zu einer längeren Dauer der Fluoreszenz. Dadurch wird eine Unterscheidung von allen anderen, kurzlebigeren Fluoreszenzen möglich, die in organischen Gemischen vorkommen können.
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