Nguyên tố europium (eu) và ứng

Nguyên tố đất hiếm Europium và ứng dụng

Nguyên Tố Europium (Eu) Và

Ứng Dụng

Đoàn Ngọc Tiến

Nguyên Tố Europium (Eu) Và

Ứng Dụng

1 I Tổng quan - Tính Chất lý, hóa.

2 II Ứng dụng – Các hợp chất.

3 III Tách và Tinh Chế Eu2O3.

4 IV Các tài liệu tham khảo.

I Tổng quan - Tính Chất lý, hóa.

• Tổng quan

Europi (tên La tinh: Europium) là một nguyên tố hóa học với ký hiệu Eu và số

nguyên tử bằng 63

là nguyên tố hoạt động nhất trong số các nguyên tố đất hiếm

Europi tự bắt cháy trong không khí ở khoảng từ 150 tới 180 °C

Nó có độ cứng chỉ khoảng như chìvà rất dễ uốn

Là 1kim loại tương đối độc , bụi kim loại có nguy

Hiểm cháy nổ cao

Eu không đóng một vai trò sinh học nào đã biết.

I Tổng quan - Tính Chất lý, hóa.

• Tổng quan

Europi không được tìm thấy ở dạng tự do trong thiên nhiên; tuy nhiên có

nhiều khoáng vật chứa europi, với các nguồn quan trọng nhất là

bastnasit và monazit Europi cũng được nhận dạng là có trong quang phổ Mặt

Trời và một số ngôi sao

Các mỏ Europi lớn đã từng được biết đến: mỏ Bastnasit 0,1 % tại Mauntain

Pass ( califonia)

mỏ tại Bayan Obo (Nội Mông, Trung Quốc), với hàm lượng europi thậm chí

còn "giàu hơn", tới 0,2%

I Tổng quan - Tính Chất lý, hóa.

• Tổng quan

Europi lần đầu tiên được Paul Émile Lecoq de

Boisbaudran phát hiện năm 1890, khi ông thu được

một phần có tính bazơ từ các cô đặc samari-gadolin

Tuy nhiên, phát hiện ra europi nói chung thường được

coi là công lao của nhà hóa học người Pháp là

Eugène-Anatole Demarçay, người đã nghi ngờ các mẫu của

nguyên tố mới phát hiện gần thời gian đó là samari có

chứa nguyên tố chưa biết năm 1896

và cũng là người đã cô lập được europi vào năm

1901

Eugène-Anatole Demarçay,

I Tổng quan - Tính Chất lý, hóa.

• Tính chất lý-hóa

Khối lượng nguyên tử 151,964

Cấu hình electron :[Xe] 4f7 6s2

Số electron trên vỏ điện tử: 2, 8, 18, 25, 8, 2

Màu : Bạc trắng

Trạng thái vật chất : Chất rắn

Nhiệt độ nóng chảy :1099 K 826 °C, 1519 °F

Nhiệt độ sôi : 1802 K, 1529 °C, 2784 °F

Cấu trúc tinh thể :Lập phương tâm khối

Mô đun Young :18,2 GPa

Mô đun cắt :7,9 GPa

Mô đun nén :8,3 GPa

Độ cứng theo thang Vickers : 167 Mpa

Eu có đầy đủ tính chất hóa học của 1 kim loai hoạt động, nó tác dụng với oxi không khí, phản ứng với nước tương tự như Ca, trạng thái oxi hóa phổ biến là +3, +2.

II Ứng dụng – Các hợp chất, Điều chế.

• Ứng dụng

Có nhiều ứng dụng thương mại của europi :

Nó từng được sử dụng làm chất kích thích cho

một số loại thủy tinh để làm laser

Do khả năng kỳ diệu của nó trong hấp thụ

nơtron, nó cũng được nghiên cứu để sử dụng

trong các lò phản ứng hạt nhân

Ôxít europi (Eu2O3) được sử dụng rộng rãi như

là chất lân quang màu đỏ trong ống tia âm cực

và đèn huỳnh quang.

Nó cũng được dùng trong chất lân quang

chống làm tiền giả trong các tờ tiền euro

ứng dụng của Eu

II Ứng dụng – Các hợp chất.

• Các hợp chất

Trong trạng thái ôxi hóa thịnh hành hơn của mình (+3),

europi giống như một kim loại đất hiếm điển hình, tạo ra

một loạt các muối nói chung có màu hồng nhạt

Europi là nguyên tố dễ được sản xuất nhất và có trạng thái

ôxi hóa +2 ổn định nhất trong số các nguyên tố đất hiếm

Các dung dịch Eu3+ có thể bị khử bởi kẽm kim loại và axít

HCl thành Eu2+ trong dung dịch

Chính trạng thái hóa trị +2 dễ bị tác động của europi làm

cho nó trở thành một trong số các nguyên tố Đất hiếm dễ

được tách ra và dễ tinh chế nhất

II Ứng dụng – Các hợp chất.

• Các hợp chất

Một vài hợp chất của europi bao gồm:

Các florua: EuF2, EuF3

Các clorua: EuCl2, EuCl3

Các bromua: EuBr2, EuBr3

Các iodua: EuI2, EuI3

Các ôxít: EuO, Eu2O3 và Eu3O4

Các sulfua: EuS

Các selenua: EuSe

Các telurua: EuTe

Các nitrua: EuN

II Ứng dụng – Các hợp chất,

• Điều Chế Eu kim loại

Đối với nhiều mục đích cụ thể, không cần thiết phải tách riêng các kim loại này,

nhưng nếu việc chia tách thành các kim loại riêng rẽ là cần thiết thì quy trình là cực

kỳ phức tạp.

Ban đầu, các kim loại được chiết tách như là các muối từ quặng bằng chiết tách

với axít sulfuric (H2SO4), axít clohiđríc (HCl) và hydroxitnatri(NaOH) Các kỹ thuật tinh chế hiện đại cho hỗn hợp các muối nhóm Lantan này là khéo léo và bao gồm các kỹ thuật phức chất hóa chọn lọc, chiết dung môi và Kĩ thuật sắc kí trao đổi ion.

Europi tinh khiết thu được nhờ điện phân hỗn hợp EuCl3 và NaCl (hay CaCl2) nóng chảy trong các buồng dùng graphit làm anôt còn chúng làm catôt Phụ phẩm thu

được là khí clo

Nó cũng có thể điều chế bằng cách khử ôxít của nó bởi lantan kim loại sau đó chưng cất.

III Tách và Tinh Chế Eu 2 O 3

• Nguyên liệu : Tinh quặng basnaesite 60%

• Axit HCl

• Nước

• Quặng Basnasite (RECO3F) được phân hủy bằng HCl, bả rắn Cl- còn lại được xử lý với kiềm Các hyđroxit thu được sử dụng trung hòa axit dư

• 3RECO3Fr + 6HClaq = 2RECl3aq + REF3r + 3CO2 + 3H2O

• REF3r + 3OH- = RE(OH)3↓ + 3F- Điều kiện : TLnF3 ‹ TLn(OH)3

• RECl3aq + 3OH- = RE(OH)3↓ +

3Cl-• RE(OH)3 + 3H+ = RE3+aq + 3H2O (*)

• Chọn HCl dư 6% sao cho trung hòa vừa đủ RE(OH)3

• RECl3 sau đó được xử lý theo sơ đồ sau

IV Tài liệu tham khảo.

• BÁO CÁO TỔNG KẾTKẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI HỢP TÁC KHCN THEO NGHỊ ĐỊNH THƯ VIỆT NAM- HÀN QUỐC-Viện Công nghệ Xạ Hiếm- 2009

• Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Lide,

D R biên tập (2005)

• Europium and the Euro

• Kasimir Fajans, David W Stewart, Các khoa Hóa và Lý, Đại học Michigan, Ann Arbor, Michigan Induced Radioactivity in Europium, pdf file, Physical Review, Quyển 56, trang 625-628, 1-10-1939, DOI: 10.1103/PhysRev.56.625

• A Sayeda, K A Rabieb, I E Salama, Studies on europium separatio from a middle rare earth concentrate by in situ zinc reduction technique

• http://vi.wikipedia.org/wiki/Europi