اليوروبيوم هو أحد العناصر الكيميائية اللانثانيدية الأقل وفرة الموجودة في القشرة الأرضية عند مستوى 0.3 جزء في المليون. ويتميز بكونه الأكثر تفاعلًا وثاني أكثر العناصر تقلبًا، بالإضافة إلى أنه يولد ضغطًا بخاريًا كبيرًا عند نقطة انصهاره. يتم استخدامه في المجال النووي وهو المصدر الرئيسي للعمليات الصناعية الأخرى. تعرف في هذا القسم على جميع الفوائد التي تنتجها.
ما هو اليوروبيوم؟
يقع هذا المعدن في الفترة 6 من الجدول الدوري. وهو صلب في الاتساق، ولكنه قابل للطرق بسهولة، ويكون لونه في حالته الطبيعية أبيض أو فضيًا باهتًا بسبب قدرته الكبيرة على الأكسدة. يتفاعل بسهولة مع الأكسجين الموجود في الهواء والماء. بالإضافة إلى ذلك، فهو يحتوي على نظائر مستقرة وطبيعية.
رمز أوروبا
الاتحاد الأوروبي كلمة اليوروبيوم هي تكريم لأوروبا، التي أطلق عليها مكتشفها يوجين أنتول ديماركاي، الكيميائي الفرنسي، لأنه يأتي من هذه القارة، وتم العثور على العنصر الكيميائي لأول مرة في السويد.
خصائص اليوروبيوم
وله خصائص مغناطيسية، مع تكوين أرضي بمتوسط عمر متوسط وطويل يتراوح بين 5 × 10 سنوات. يسمح لونه لبعض المعادن مثل الفلوريت والعناصر الكيميائية الأخرى بالتألق. ونلاحظ أيضًا سلسلة أخرى من السمات المميزة:
- الحالة : صلبة.
- اللون : أبيض، فضي بدون بريق.
- الذوبان : أكسيد اليوروبيوم غير قابل للذوبان في الماء.
- السمية : التعرض المنخفض والمتكرر لاستنشاق غازاته يعتبر ساماً.
- التفاعل : يتفاعل مع الأكسجين الموجود في الهواء أو مع الماء لتكوين هيدروكسيدات.
- الهيكل : بلوري، شكل مكعب مركزي.
- التركيب : يحتوي على 63 إلكترونًا و88 نيوترونًا.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية لليوربيوم
- العدد الذري : 63
- الفترة : 6
- كتلة : ف
- المجموعة : اللانثانيدات
- فالنسيا: 2.3
- نصف القطر التساهمي (Å): 1.85
- الكثافة: 5244 كجم/م3
- نقطة الانصهار: 826 درجة مئوية
- نصف القطر الذري: 2.04 Å
- نصف القطر الأيوني: 1.12 Å
- السالبية الكهربية: 1.2
- حالة الأكسدة: +2
- الصدأ: أساسي قليلاً.
- الحرارة النوعية: 180 جول/(ك.كجم)
- نقطة الغليان: 1439 درجة مئوية
- إلكترونات لكل طبقة: 2، 8، 18، 25، 8، 2
- التكوين الإلكتروني: [Xe]6s 2 4f 7
- الكتلة الذرية (جم/مول): 151.964 جم/مول
- جهد التأين الأول فولت: 547.1 كيلوجول/مول
- الموصلية الحرارية: 13.9 واط/(كم)
- الموصلية الكهربائية: 1.12 ثانية/م
أصل اليوروبيوم
تم اكتشافه عام 1896 بعد سلسلة من العمليات الكيميائية التي قام بها يوجين أنتول ديماركاي. لاحقًا، اكتشف السير ويليان كروكس عنصرًا جديدًا من خلال التحليل الطيفي لمعدني السماريوم والتيربيوم دون أن يتمكن من التعرف عليه بوضوح. ومع ذلك، في عام 1901، نجح ديماركاي نفسه في عزل الشبه الفلز عن طريق تصنيع ملح اليوروبيوم وتسميته بفضل اكتشافه.
ما هي استخدامات اليوروبيوم؟
يتمتع هذا العنصر بدرجة عالية من التفاعلية، لذلك يستخدم في صنع سم نووي يساعد على توازن الطاقة التفاعلية الزائدة في المفاعلات النووية. الاستخدامات الأخرى هي:
- إنتاج أشعة الليزر.
- ينتج النويدات المشعة العلاجية للنقائل العظمية.
- معدات لمعايرة مطياف أشعة جاما.
- وفي الكيمياء الجيولوجية، يتم استخدامه لتحديد العمليات الجيولوجية.
بالإضافة إلى ذلك، كثيرا ما يستخدم هذا الفلز في السبائك المعدنية والسيراميك.
استخدامات اليوروبيوم في المنشطات
يتم استخدامه بشكل خاص في المنشطات، أي أنه يتم وضع كمية صغيرة من أشباه الفلزات في المعدن لتعديل بنيته. ومن الأمثلة على ذلك مزيج اليوروبيوم والفوسفور لإعطاء اللون والسطوع للعنصر الأخير، المستخدم في شاشات أجهزة التلفزيون وشاشات البلازما.
بنفس الطريقة، يتم خلط اليوروبيوم ذو حالة الأكسدة الحمراء أو +3 مع جزء اللون +2 أو اللون الأزرق والفوسفور، مما يولد ضوء أبيض فلورسنت. من خلال هذا الإجراء، يتم الحصول على مضان الفلوريت وكذلك المصابيح والمصابيح.
بالإضافة إلى ذلك، يتم خلط اليوروبيوم مع مركبات الإيتريوم أورثوفاناديت لإعطاء اللون الأحمر والسطوع لأجهزة التلفزيون. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه في البنوك الأوروبية لوضع علامات مكافحة التزييف.
الدول المنتجة للعنصر الكيميائي اليوروبيوم
المنتج الرئيسي لهذا المعدن هو الصين، التي تحافظ، إلى جانب العناصر الأرضية النادرة الأخرى، على السوق العالمية بإنتاج 95٪. تليها الولايات المتحدة ودول مثل روسيا وفيتنام وماليزيا والهند وأستراليا.
يوجد اليوروبيوم بشكل رئيسي في رمال معادن البستانسيت والمونازيت، وهو عبارة عن مزيج من فوسفات الكالسيوم والسيريوم والثوريوم. على الرغم من وجوده بكميات صغيرة واستخراجه يتطلب إجراءات صارمة ومكلفة، إلا أن الطلب على هذا المعدن مرتفع بسبب التطبيقات والاستخدامات المختلفة المتوفرة له اليوم.
وأخيرًا، يعد اليوروبيوم من بين أكثر أشباه الفلزات الأرضية النادرة الموجودة تفاعلًا، حيث يتميز بسبائكه القابلة للطرق وخصائص التنشيط السهلة مع العناصر والمعادن الأخرى. يتم استخدامه لتحقيق الألوان الزاهية لأجهزة التلفزيون والشاشات وفلورة العديد من الأضواء.