മാന്ത്രികമായ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകം യൂറോപ്പിയം

യൂറോപ്പിയം, ചിഹ്നം Eu ആണ്, ആറ്റോമിക സംഖ്യ 63 ആണ്. ലാന്തനൈഡിന്റെ ഒരു സാധാരണ അംഗമെന്ന നിലയിൽ, യൂറോപ്പിയത്തിന് സാധാരണയായി +3 വാലൻസ് ഉണ്ട്, എന്നാൽ ഓക്സിജൻ +2 വാലൻസും സാധാരണമാണ്. +2 വാലൻസ് അവസ്ഥയുള്ള യൂറോപ്പിയത്തിന്റെ സംയുക്തങ്ങൾ കുറവാണ്. മറ്റ് ഘനലോഹങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, യൂറോപ്പിയത്തിന് കാര്യമായ ജൈവശാസ്ത്രപരമായ ഫലങ്ങളൊന്നുമില്ല, മാത്രമല്ല താരതമ്യേന വിഷരഹിതവുമാണ്. യൂറോപ്പിയത്തിന്റെ മിക്ക പ്രയോഗങ്ങളിലും യൂറോപ്പിയം സംയുക്തങ്ങളുടെ ഫോസ്ഫോറസെൻസ് പ്രഭാവം ഉപയോഗിക്കുന്നു. പ്രപഞ്ചത്തിൽ ഏറ്റവും സമൃദ്ധമല്ലാത്ത മൂലകങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് യൂറോപ്പിയം; പ്രപഞ്ചത്തിൽ ഏകദേശം 5 എണ്ണം മാത്രമേയുള്ളൂ × 10-8% പദാർത്ഥം യൂറോപ്പിയമാണ്.

മോണസൈറ്റിൽ യൂറോപിയം നിലനിൽക്കുന്നു.

യൂറോപ്പിയത്തിന്റെ കണ്ടെത്തൽ

പത്തൊൻപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ അവസാനത്തിലാണ് കഥ ആരംഭിക്കുന്നത്: ആ സമയത്ത്, മികച്ച ശാസ്ത്രജ്ഞർ ആറ്റോമിക് എമിഷൻ സ്പെക്ട്രത്തെ വിശകലനം ചെയ്തുകൊണ്ട് മെൻഡലീവിന്റെ ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ ശേഷിക്കുന്ന ഒഴിവുകൾ വ്യവസ്ഥാപിതമായി നികത്താൻ തുടങ്ങി. ഇന്നത്തെ കാഴ്ചപ്പാടിൽ, ഈ ജോലി ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതല്ല, ഒരു ബിരുദ വിദ്യാർത്ഥിക്ക് ഇത് പൂർത്തിയാക്കാൻ കഴിയും; എന്നാൽ അക്കാലത്ത്, ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് കുറഞ്ഞ കൃത്യതയുള്ള ഉപകരണങ്ങളും ശുദ്ധീകരിക്കാൻ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള സാമ്പിളുകളും മാത്രമേ ഉണ്ടായിരുന്നുള്ളൂ. അതിനാൽ, ലാന്തനൈഡിന്റെ കണ്ടെത്തലിന്റെ മുഴുവൻ ചരിത്രത്തിലും, എല്ലാ "ക്വാസി" കണ്ടുപിടുത്തക്കാരും തെറ്റായ അവകാശവാദങ്ങൾ ഉന്നയിക്കുകയും പരസ്പരം വാദിക്കുകയും ചെയ്തു.

1885-ൽ സർ വില്യം ക്രൂക്ക്സ് മൂലകം 63 ന്റെ ആദ്യ സിഗ്നൽ കണ്ടെത്തി, പക്ഷേ വളരെ വ്യക്തമല്ല: ഒരു സമരിയം സാമ്പിളിൽ ഒരു പ്രത്യേക ചുവന്ന സ്പെക്ട്രൽ രേഖ (609 nm) അദ്ദേഹം നിരീക്ഷിച്ചു. 1892 നും 1893 നും ഇടയിൽ, ഗാലിയം, സമരിയം, ഡിസ്പ്രോസിയം എന്നിവയുടെ കണ്ടുപിടുത്തക്കാരനായ പോൾ എ മൈൽ ലെകോക്ക് ഡി ബോയിസ്ബോഡ്രാൻ ഈ ബാൻഡ് സ്ഥിരീകരിക്കുകയും മറ്റൊരു പച്ച ബാൻഡ് (535 nm) കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്തു.

അടുത്തതായി, 1896-ൽ, യൂഗേ നെ അനറ്റോൾ ഡെമർ ക്ഷമയോടെ സമരിയം ഓക്സൈഡ് വേർതിരിച്ചെടുക്കുകയും സമരിയത്തിനും ഗാഡോലിനിയത്തിനും ഇടയിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഒരു പുതിയ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകത്തിന്റെ കണ്ടെത്തൽ സ്ഥിരീകരിക്കുകയും ചെയ്തു. 1901-ൽ അദ്ദേഹം ഈ മൂലകത്തെ വിജയകരമായി വേർതിരിച്ചു, കണ്ടെത്തൽ യാത്രയുടെ അവസാനം കുറിച്ചു: "Eu എന്ന ചിഹ്നവും ഏകദേശം 151 ആറ്റോമിക് പിണ്ഡവുമുള്ള ഈ പുതിയ മൂലകത്തിന് യൂറോപ്പിയം എന്ന് പേരിടാൻ ഞാൻ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു."

ഇലക്ട്രോൺ കോൺഫിഗറേഷൻ

ഇലക്ട്രോൺ കോൺഫിഗറേഷൻ:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7

യൂറോപിയം സാധാരണയായി ത്രിവാലന്റ് ആണെങ്കിലും, ഇത് ദ്വിവാലന്റ് സംയുക്തങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്താൻ സാധ്യതയുണ്ട്. മിക്ക ലാന്തനൈഡുകളും +3 വാലൻസ് സംയുക്തങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിൽ നിന്ന് ഈ പ്രതിഭാസം വ്യത്യസ്തമാണ്. അർദ്ധ-പൂരിപ്പിച്ച f ഷെൽ കൂടുതൽ സ്ഥിരത നൽകുന്നതിനാൽ ദ്വിവാലന്റ് യൂറോപിയത്തിന് 4f7 എന്ന ഇലക്ട്രോണിക് കോൺഫിഗറേഷൻ ഉണ്ട്, കൂടാതെ യൂറോപ്പിയം (II) ഉം ബേരിയവും (II) സമാനമാണ്. വായുവിൽ ഓക്സീകരിക്കപ്പെടുകയും യൂറോപ്പിയം (III) ന്റെ സംയുക്തം രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്ന ഒരു ലഘുവായ കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റാണ് ഡൈവാലന്റ് യൂറോപിയം. വായുരഹിത സാഹചര്യങ്ങളിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് ചൂടാക്കൽ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ദ്വിവാലന്റ് യൂറോപിയം വേണ്ടത്ര സ്ഥിരതയുള്ളതും കാൽസ്യത്തിലും മറ്റ് ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് ധാതുക്കളിലും സംയോജിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന പ്രവണതയുമുണ്ട്. ഈ അയോൺ കൈമാറ്റ പ്രക്രിയയാണ് "നെഗറ്റീവ് യൂറോപ്പിയം അനോമലി"യുടെ അടിസ്ഥാനം, അതായത്, കോണ്ട്രൈറ്റിന്റെ സമൃദ്ധിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, മോണസൈറ്റ് പോലുള്ള നിരവധി ലാന്തനൈഡ് ധാതുക്കളിൽ കുറഞ്ഞ അളവിലുള്ള യൂറോപിയം ഉള്ളടക്കമുണ്ട്. മോണസൈറ്റുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ബാസ്റ്റ്നസൈറ്റ് പലപ്പോഴും നെഗറ്റീവ് യൂറോപ്പിയം അനോമലികൾ കുറവാണ് കാണിക്കുന്നത്, അതിനാൽ ബാസ്റ്റ്നസൈറ്റ് യൂറോപ്പിയത്തിന്റെ പ്രധാന ഉറവിടവുമാണ്.

യൂറോപ്പിയം മെറ്റൽ

822 °C ദ്രവണാങ്കവും 1597 °C തിളനിലയും 5.2434 g/cm³ സാന്ദ്രതയുമുള്ള ഇരുമ്പ് ചാരനിറത്തിലുള്ള ലോഹമാണ് യൂറോപിയം. അപൂർവ ഭൗമ മൂലകങ്ങളിൽ ഏറ്റവും സാന്ദ്രത കുറഞ്ഞതും മൃദുവായതും ഏറ്റവും അസ്ഥിരവുമായ മൂലകമാണിത്. അപൂർവ ഭൗമ മൂലകങ്ങളിൽ ഏറ്റവും സജീവമായ ലോഹമാണ് യൂറോപിയം: മുറിയിലെ താപനിലയിൽ, വായുവിൽ അതിന്റെ ലോഹ തിളക്കം ഉടനടി നഷ്ടപ്പെടുകയും വേഗത്തിൽ പൊടിയായി ഓക്സീകരിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു; തണുത്ത വെള്ളവുമായി ശക്തമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ഹൈഡ്രജൻ വാതകം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു; ബോറോൺ, കാർബൺ, സൾഫർ, ഫോസ്ഫറസ്, ഹൈഡ്രജൻ, നൈട്രജൻ മുതലായവയുമായി യൂറോപിയത്തിന് പ്രതിപ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും.

യൂറോപ്പിയത്തിന്റെ പ്രയോഗം

അൾട്രാവയലറ്റ് രശ്മികളിൽ യൂറോപിയം സൾഫേറ്റ് ചുവന്ന ഫ്ലൂറസെൻസ് പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു.

ഒരു യുവ പ്രഗത്ഭ രസതന്ത്രജ്ഞനായ ജോർജ്ജ് ഉർബെയിൻ, ഡെമർ çay യുടെ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി ഉപകരണം പാരമ്പര്യമായി സ്വീകരിച്ചു, 1906-ൽ യൂറോപ്പിയം ഡോപ്പ് ചെയ്ത ഒരു യിട്രിയം(III) ഓക്സൈഡ് സാമ്പിൾ വളരെ തിളക്കമുള്ള ചുവന്ന വെളിച്ചം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നതായി കണ്ടെത്തി. യൂറോപ്പിയം ഫോസ്ഫോറസെന്റ് വസ്തുക്കളുടെ നീണ്ട യാത്രയുടെ തുടക്കമാണിത് - ചുവന്ന വെളിച്ചം മാത്രമല്ല, നീല വെളിച്ചവും പുറപ്പെടുവിക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു, കാരണം Eu2+ ന്റെ എമിഷൻ സ്പെക്ട്രം ഈ പരിധിക്കുള്ളിൽ വരുന്നു.

ചുവന്ന Eu3+, പച്ച Tb3+, നീല Eu2+ എമിറ്ററുകൾ എന്നിവ ചേർന്ന ഒരു ഫോസ്ഫറിന് അല്ലെങ്കിൽ അവയുടെ സംയോജനത്തിന് അൾട്രാവയലറ്റ് പ്രകാശത്തെ ദൃശ്യപ്രകാശമാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയും. ലോകമെമ്പാടുമുള്ള വിവിധ ഉപകരണങ്ങളിൽ ഈ വസ്തുക്കൾ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു: എക്സ്-റേ തീവ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന സ്‌ക്രീനുകൾ, കാഥോഡ് റേ ട്യൂബുകൾ അല്ലെങ്കിൽ പ്ലാസ്മ സ്‌ക്രീനുകൾ, അതുപോലെ സമീപകാല ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ ഫ്ലൂറസെന്റ് വിളക്കുകൾ, പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ഡയോഡുകൾ.

ട്രൈവാലന്റ് യൂറോപ്പിയത്തിന്റെ ഫ്ലൂറസെൻസ് പ്രഭാവം ജൈവ ആരോമാറ്റിക് തന്മാത്രകൾക്കും സംവേദനക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ വ്യാജ വിരുദ്ധ മഷികൾ, ബാർകോഡുകൾ എന്നിവ പോലുള്ള ഉയർന്ന സംവേദനക്ഷമത ആവശ്യമുള്ള വിവിധ സാഹചര്യങ്ങളിൽ അത്തരം സമുച്ചയങ്ങൾ പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയും.

1980-കൾ മുതൽ, സമയബന്ധിതമായ കോൾഡ് ഫ്ലൂറസെൻസ് രീതി ഉപയോഗിച്ചുള്ള വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ബയോഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ വിശകലനത്തിൽ യൂറോപ്പിയം ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിച്ചുവരുന്നു. മിക്ക ആശുപത്രികളിലും മെഡിക്കൽ ലബോറട്ടറികളിലും, അത്തരം വിശകലനം ഒരു പതിവായി മാറിയിരിക്കുന്നു. ബയോളജിക്കൽ ഇമേജിംഗ് ഉൾപ്പെടെയുള്ള ലൈഫ് സയൻസ് ഗവേഷണത്തിൽ, യൂറോപ്പിയവും മറ്റ് ലാന്തനൈഡും ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച ഫ്ലൂറസെന്റ് ബയോളജിക്കൽ പ്രോബുകൾ എല്ലായിടത്തും കാണപ്പെടുന്നു. ഭാഗ്യവശാൽ, ഏകദേശം ഒരു ബില്യൺ വിശകലനങ്ങളെ പിന്തുണയ്ക്കാൻ ഒരു കിലോഗ്രാം യൂറോപ്പിയം മതിയാകും - ചൈനീസ് സർക്കാർ അടുത്തിടെ അപൂർവ ഭൂമി കയറ്റുമതി നിയന്ത്രിച്ചതിനുശേഷം, അപൂർവ ഭൂമി മൂലക സംഭരണക്ഷാമത്താൽ പരിഭ്രാന്തരായ വ്യാവസായിക രാജ്യങ്ങൾ അത്തരം ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് സമാനമായ ഭീഷണികളെക്കുറിച്ച് വിഷമിക്കേണ്ടതില്ല.

പുതിയ എക്സ്-റേ മെഡിക്കൽ ഡയഗ്നോസിസ് സിസ്റ്റത്തിൽ ഉത്തേജിത എമിഷൻ ഫോസ്ഫറായി യൂറോപിയം ഓക്സൈഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. നിറമുള്ള ലെൻസുകളും ഒപ്റ്റോഇലക്ട്രോണിക് ഫിൽട്ടറുകളും നിർമ്മിക്കുന്നതിനും, കാന്തിക ബബിൾ സംഭരണ ​​ഉപകരണങ്ങൾക്കും, നിയന്ത്രണ വസ്തുക്കൾ, ഷീൽഡിംഗ് വസ്തുക്കൾ, ആറ്റോമിക് റിയാക്ടറുകളുടെ ഘടനാപരമായ വസ്തുക്കൾ എന്നിവയിലും യൂറോപിയം ഓക്സൈഡ് ഉപയോഗിക്കാം. മറ്റേതൊരു മൂലകത്തേക്കാളും കൂടുതൽ ന്യൂട്രോണുകളെ ആഗിരണം ചെയ്യാൻ ഇതിന്റെ ആറ്റങ്ങൾക്ക് കഴിയുമെന്നതിനാൽ, ആറ്റോമിക് റിയാക്ടറുകളിൽ ന്യൂട്രോണുകളെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു വസ്തുവായി ഇത് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

അതിവേഗം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഇന്നത്തെ ലോകത്ത്, അടുത്തിടെ കണ്ടെത്തിയ യൂറോപിയം പ്രയോഗം കൃഷിയിൽ ആഴത്തിലുള്ള സ്വാധീനം ചെലുത്തിയേക്കാം. ഡൈവാലന്റ് യൂറോപിയവും യൂണിവാലന്റ് ചെമ്പും ചേർത്ത് ഡോപ്പ് ചെയ്ത പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾക്ക് സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ അൾട്രാവയലറ്റ് ഭാഗത്തെ ദൃശ്യപ്രകാശമാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയുമെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ കണ്ടെത്തി. ഈ പ്രക്രിയ തികച്ചും പച്ചയാണ് (ഇത് ചുവപ്പിന്റെ പൂരക നിറങ്ങളാണ്). ഒരു ഹരിതഗൃഹം നിർമ്മിക്കാൻ ഇത്തരത്തിലുള്ള പ്ലാസ്റ്റിക് ഉപയോഗിക്കുന്നത് സസ്യങ്ങളെ കൂടുതൽ ദൃശ്യപ്രകാശം ആഗിരണം ചെയ്യാനും വിള വിളവ് ഏകദേശം 10% വർദ്ധിപ്പിക്കാനും പ്രാപ്തമാക്കും.

ക്വാണ്ടം മെമ്മറി ചിപ്പുകളിലും യൂറോപിയം പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ഒരേസമയം നിരവധി ദിവസത്തേക്ക് വിവരങ്ങൾ വിശ്വസനീയമായി സംഭരിക്കാൻ കഴിയും. സെൻസിറ്റീവ് ക്വാണ്ടം ഡാറ്റ ഹാർഡ് ഡിസ്കിന് സമാനമായ ഒരു ഉപകരണത്തിൽ സംഭരിക്കാനും രാജ്യമെമ്പാടും അയയ്ക്കാനും ഇവ പ്രാപ്തമാക്കും.