L’europium est l’un des éléments chimiques lanthanides les moins abondants trouvés dans la croûte terrestre à un taux de 0,3 ppm. Il se distingue par le fait qu’il est le plus réactif et le deuxième plus volatil qui existe, de plus, il génère une pression de vapeur considérable à son point de fusion. Il est utilisé dans le domaine nucléaire et constitue la principale source d’autres procédés industriels. Connaissez dans cette section tous les avantages qu’il produit.
Qu’est-ce qu’Europium ?
Ce métalloïde est situé dans la période 6 du tableau périodique. De consistance dure, mais facilement malléable, sa couleur à l’état naturel est blanchâtre ou argent terne en raison de son grand pouvoir oxydant. Il réagit facilement avec l’oxygène de l’air et de l’eau. De plus, il possède des isotopes stables et naturels.
Symbole de l’Europe
Eu Le mot Europium rend hommage à l’Europe, désignée par son découvreur Eugène Antole Demarcay, chimiste français, car il vient de ce continent et l’élément chimique a été localisé pour la première fois en Suède.
Caractéristiques de l’Europium
Il présente des caractéristiques paramagnétiques, avec une composition terrestre d’une durée de vie moyenne moyenne et longue comprise entre 5 x 10 ans. Sa couleur permet à certains minéraux comme la fluorite et d’autres éléments chimiques d’être fluorescents. On observe également une autre série de traits distinctifs :
- Etat : Solide.
- Couleur : Blanchâtre, argenté sans éclat.
- Solubilité : L’oxyde d’europium est insoluble dans l’eau.
- Toxicité : Une exposition faible et fréquente à l’inhalation de ses gaz est toxique.
- Réactivité : Réagit avec l’oxygène de l’air ou avec l’eau pour créer des hydroxydes.
- Structure : Forme cubique cristalline et centrée.
- Composition : Il possède 63 électrons et 88 neutrons.
Propriétés chimiques et physiques de l’europium
- Numéro atomique : 63
- Période : 6
- Bloc : F
- Groupe : Lanthanides
- Valence : 2,3
- Rayon covalent (Å) : 1,85
- Densité : 5244 kg/m³
- Point de fusion : 826°C
- Rayon atomique : 2,04 Å
- Rayon ionique : 1,12 Å
- Electronégativité : 1,2
- État d’oxydation : +2
- Rouille : Légèrement basique.
- Chaleur spécifique : 180 J/(K.kg)
- Point d’ébullition : 1439°C
- Électrons par couche : 2, 8, 18, 25, 8, 2
- Configuration électronique : [Xe]6s 2 4f 7
- Masse atomique (g/mol) : 151,964 g/mol
- Premier potentiel d’ionisation eV : 547,1 kJ/mol
- Conductivité thermique : 13,9 W/(Km)
- Conductivité électrique : 1,12 S/m
Origine de l’Europium
Il a été découvert en 1896 après une série de procédés chimiques réalisés par Eugène-Antole Demarcay. Plus tard, Sir Willian Crookes découvrit un nouvel élément grâce à une analyse spectroscopique des minéraux Samarium et Terbium sans pouvoir l’identifier clairement. Cependant, en 1901, Demarcay réussit lui-même à isoler le métalloïde en synthétisant le sel d’Europium et en le nommant pour le mérite de sa découverte.
À quoi sert l’Europium ?
Cet élément a un degré élevé de réactivité, il est donc utilisé pour fabriquer un poison nucléaire qui permet d’équilibrer l’excès d’énergie réactive dans les réacteurs nucléaires. D’autres utilisations sont :
- Production de faisceaux laser.
- Produit des radionucléides thérapeutiques pour les métastases osseuses.
- Matériel pour calibrer les spectromètres à rayons gamma.
- En géochimie, il est utilisé pour identifier les processus géologiques.
De plus, ce métalloïde est fréquemment utilisé dans les alliages métalliques et les céramiques.
Utilisations de l’Europium dans le dopage
Il est notamment utilisé dans le dopage, c’est-à-dire qu’une petite quantité de métalloïde est placée dans un minéral pour modifier sa structure. Un exemple en est la combinaison de l’europium et du phosphore pour donner couleur et luminosité à ce dernier élément, utilisé dans les écrans des téléviseurs et moniteurs plasma.
De la même manière, l’europium rouge ou à l’état d’oxydation +3 est mélangé avec une partie +2 ou couleur bleue et du phosphore, ce qui génère une lumière blanche fluorescente. Grâce à cette procédure, la fluorescence de la fluorite ainsi que les lampes et ampoules sont obtenues.
En outre, l’europium est mélangé à des composés d’orthovanadate d’yttrium pour donner une couleur rouge et une luminosité aux téléviseurs. De plus, il est utilisé dans les banques européennes pour le marquage anti-contrefaçon.
Pays produisant l’élément chimique Europium
Le principal producteur de ce métalloïde est la Chine, qui, avec d’autres éléments de terres rares, maintient le marché mondial avec une production de 95 %. Viennent ensuite les États-Unis et des pays comme la Russie, le Vietnam, la Malaisie, l’Inde et l’Australie.
L’europium se trouve principalement dans le sable des minéraux bastnasite et monazite, c’est la combinaison de phosphates de calcium, de cérium et de thorium. Bien qu’il existe en petites quantités et que son extraction implique une procédure rigoureuse et coûteuse, ce métalloïde est très demandé en raison des diverses applications et utilisations qui lui sont données aujourd’hui.
Enfin, l’europium fait partie des métalloïdes de terres rares les plus réactifs qui existent, avec des caractéristiques malléables d’alliage et de dopage faciles avec d’autres éléments et minéraux. Il est utilisé pour obtenir les couleurs vives des téléviseurs, des moniteurs et la fluorescence de nombreuses lumières.