Filnavn:EUROPIUM

EUROPIUM

Eu, atomnr. 63, molvekt 151,965 g, elektronkonfigurasjon (Xe)+4f7-6s2, smeltepunkt 822 °C, kokepunkt 1597 °C, tetthet 5,243 g/cm³(25 °C). Europium hører til gruppe 3 (3b) i det periodiske systemet, også kjent som 'de sjeldne jord(arts)metallene.' Det har (1981) 31 kjente isotoper og isomerer, hvorav to, 151 og 153 er stabile og forekommer i naturen. Av de radioaktive har hele 10 halveringstider på noen dager eller mer. Av grunnstoffer med odde atomnummer er det bare lutetium som har like mange, og totalt overgås det bare av tellur. Sammen med de stabile blir antallet 12, og dette er udelt rekord for odde grunnstoffer, mens bare tinn, tellur, xenon og barium har flere. Årsaken til det høye antallet kan tilskrives nærheten til det "magiske" nøytronantallet 82. Den mest langtlevende er 150, med 35,8 år. Den stabile isotopen Eu 151 har et tverrsnitt for innfangning av termiske nøytroner på 9200 barn, noe som overgås bare av Cd 113, Sm149 og to gadoliniumisotoper blant de naturlig forekommende. Ved spaltning av uran dannes alle europiumisotopene f.o.m. 155 og utover, men i små mengder. Eu 155 utgjør mest, med 0,016 atom-% av fisjonsproduktene. Den har en halveringstid på 4,96 år, og avgir både beta- og gammastråler.

HISTORIE
På Trojas murer sto en liten gruppe mennesker i alvorlig samtale. Den ene var kjempen Hektor, den andre hans hustru Andromakhe med deres lille sønn Astyanax på armen. De sto i det store vakttårnet, Ilions tårn, og så ned på talløse linjer av truende, bistre akaier som sto oppmarsjert utenfor murene. Bak akaiene kunne de se telter og rekker av prektige, stavnkrumme snekker. Bak båtene havet, som strakk seg ubrutt mot den vestre horisonten, farget rødt av solnedgangen.

"Hektor du slemme," utbrøt Andromakhe.
"Ditt mot blir din død. Du ynkes jo aldri
over ditt spede, uskyldige barn og meg arme, som snarlig
vorder din enke, ti snart vil alle akaierne styrte
mot deg og volde din død. Å, mister jeg deg var det bedre
om jeg fikk synke i muld, ti senere finner jeg aldri
lindrende trøst eller håp, når *du* har funnet din bane,
nei kun sorger."

Hektor tok ordet og svarte:
"Alt hva du sa, min elskede, tenker jeg selv, men jeg blyges
såre for troernes menn og for troernes langslørte kvinner,
dersom jeg nå skulle flykte fra kamp som en skjelvende usling.
Nei, til slikt står ikke min hu, ti jeg lærte å kjempe
alltid som tapreste helt i troernes forreste rekker,
vernende stedse vårt glimrende ry, min fars og mitt eget.
Dog, jeg føler og vet det så vel i mitt sinn og mitt hjerte:
Engang skal komme den dag da det hellige Ilios faller,
Priamos selv, hin spydsvinger gjev og Priamos' stridsmenn.
Dog, jeg gruer ei så for troernes kommende jammer
eller for Hekabe selv og for Priamos, drotten i Troja,
eller for alle de mange og herlige brødre som alle
engang skal segne i støvet for grusomme fienders våpen -
som jeg må engstes for deg, når omsider en malmkledt danaer
fører deg gråtende bort og røver deg frihetens dager."

Slik talte Hektor og strakte seg etter sønnen, men Astyanax var redd for den vaiende hjelmbusken og den blendende kobberglansen og illskrek, klynget seg til moren og gjemte ansiktet i brystet hennes. Begge foreldrene måtte smile. Hektor tok av seg kobberhjelmen og la den på brystvernet. Han kysset gutten og vugget ham i armene mens han ba en bønn til Zeus og alle de evige gudene for sønnens fremtid og ære. Så la han ham tilbake i Andromakhes armer igjen. Hun trykket den lille til brystet og smilte blidt gjennom tårene. Hektor klappet henne på kinnet og tok kjærlig til orde:

"Elskede, føl ikke sorgen så trykkende tungt i ditt hjerte.
Ikke skal noen mot skjebnen få sendt meg til Hades' bolig,
men jeg tør si at aldri en mann har flydd for sin skjebne,
ingen som fødes på jord, hverken herligste helt eller niding.
Skynd deg tilbake til hjemmet og gå til din daglige syssel.
Sett deg til vev eller ten og la dine tjenestekvinner
gå til sin huslige gjerning. Vi menn skal tenke på kampen
alle som en, men mest jeg selv blant Ilions sønner."

Slik talte den strålende helten, og så løftet han hjelmen med hestehårsbusken opp fra muren igjen. Hustruen vandret mot hjemmet. Ofte vendte hun om, og tårene strømmet stride. Snart var hun fremme i det skjønne palasset til den heltedrepende Hektor. Inne i kamrene ble hun møtt av alle de trofaste ternene, og klage og gråt vakte hun hos alle. Kvinnene gråt i hans hjem over Hektor som ennå var i live, for lite trodde de at han skulle komme tilbake fra kampen frelst fra de akaiiske fiendenes vold og kraftige hender.

En vakker dag i landet Khnan, like ved byen Zor, gikk en ung, vakker kvinne og plukket blomster i en kurv ved stranden. Sammen med seg hadde hun brødrene sine, fem staute, stolte, vakre unge menn. En av dem bar navnet Funeh, et navn som siden skulle henge ved selve landet. En annen het Qadmeh. Selv het hun Erebe.

Erebe var den eneste datteren til Khnas, som var innvandrer i landet. Han hadde kommet fra øst i Afrika, ektet en av de lokale jomfruer og blitt konge her. Nå gikk Erebe og brødrene hennes og plasket i de dovne bølgene mens de stirret ut mot horisonten i vest, hvor det uendelige havet skjøt rygg og skjulte vesterverdenens, solnedgangsrikets dunkle hemmeligheter for dem. Men en av de seks skulle snart få innblikk i de hemmelighetene.

De seks søsknene gikk fredelig nede på stranden. Guttene var nok opptatt med forskjellige kamp- og idrettsleker. Kanskje løp de omkapp på den flate stranden. Kanskje arrangerte de brytekamper og bueskuddtevlinger. Erebe gikk for seg selv og nøt solskinnet og havvindens lette luftning i det lange, krusete håret mens hun nynnende fylte kurven med blågule strandstjerner, lilla limonia, gule hornvalmuer og røde havbendler. Og når hun rettet seg ble hun ofte stående og stirre utover havet mot den fjerne, glitrende horisonten hvor ukjente riker gjemte seg, riker som stundom spydde grusomme voldsmenn, ridende over havets krumme rygg. Var det en engstelse i det blikket, men var det også en lengsel?

Dagen var allerede gammel da scenen ble uroet av en stor flokk kuer og okser som kom trampende nedover mot stranden. Det var deres fars kongelige kveg som på et mystisk vis hadde forvillet seg hit. I flokken fikk Erebe øye på en okse hun ikke hadde sett i flokken før. Den var slående vakker, snøhvit, med store skinnfolder under haken, små, smykkeliknende horn og en enkelt svart stripe mellom hornene. Først var hun redd for den, men den viste seg føyelig som et lam og så begynte hun å leke med den, puttet blomster i munnen på den og flettet blomstergirlandere som hun hang på hornene. Den syntes å oppmuntre henne til å bestige den, og til sist kunne hun ikke motstå fristelsen og satt med ett overskrevs på okseryggen. Saktmodig travet den rundt med henne på ryggen og Erebe vinket og jublet til de leende brødrene sine mens oksen umerkelig nærmet seg havkanten. Plutselig stupte den uti med blomstergirlanderne flagrende og svømte ut fra land i en fossende fart mens smilene stivnet på brødrefjesene. Erebe så seg skrekkslagen tilbake mot den raskt svinnende stranden og klamret seg til det høyre hornet med den ene hånden. Med den andre holdt hun fremdeles godt tak i blomsterkurven.

Hos grekerne sies det at det var Zeus som var oksen og at han førte henne til Kreta, hvor hun lå helpeløs på ryggen i en pilelund mens han voldtok henne langelig i ørneskikkelse. Erebe kaller grekerne Europa og de to navngitte brødrene Phoinix (hvorav landet Phoinikia eller Fønikia) og Kadmos (se under kadmium). Faren Khnas kaller de Agenor (det er ikke så ulikt som det ser ut for ved første øyekast) og byen Zor Tyros. Landet Khnan er forøvrig kjent gjennom visse jødiske skrifter som Kana'an.

Europa må ha ligget lenge i ørneklørne, for hun ga Zeus tre sønner, Minos, senere konge av Kreta, Rhadamanthys, både dette og det neste livets viseste dommer og lovgiver, og Sarpedon, som etter en feide med brødrene dro i eksil og ble konge i Lykia i Lilleasia og en av Trojas allierte. Da Zeus endelig var gått lei henne og gikk på jakt etter ferskere vilt søkte Europa, fortumlet og antakelig temmelig lettet, ly hos Kretas barnløse konge Asterios, som giftet seg med henne og mer enn gjerne ville adoptere gudesønnene.

Navnet Erebe kommer av et ord som betyr solnedgang, og det var sannsynligvis opprinnelig navnet asiatene brukte på landet i vest, "der Solen gikk ned," og kongsdatteren var kanskje den som ifølge den opprinnelig asiatiske myten skulle ha gitt opphav til dets befolkning. Hvilken gud Zeus hos grekerne overtok rollen fra i det øyemed vites ikke. Muligens var det Baal.

Men noen tusen år senere sto en av Europas folk - europeerne, Eugène-Anatole Demarçay, i sin vesterverden og fraksjonerte krystaller.

I året 1751 oppdaget Axel Fredrik Cronstedt i en gruve ved Bastnäs i Sverige et tungt mineral som til da ikke var kjent. Dette mineralet fikk sitt nåværende navn i 1803, da Martin Heinrich Klaproth i Tyskland og samtidig Jöns Jacob Berzelius og Wilhelm Hisinger i Sverige analyserte det og fant et nytt oksyd (eller 'jordart' i datidens terminologi) som de kalte ceria, til minne om den nyoppdagede småplaneten Ceres. Mineralet er nå kjent som ceritt.

Om ceria var oksydet av et nytt grunnstoff eller en blanding av flere var omdiskutert til 1839-41, da den svenske legen, kjemikeren og mineralogen Carl Gustaf Mosander klarte å separere ut en ny bestanddel av det. Den nye komponenten kalte han lanthana. Siden fant han at også dette oksydet hadde komponenter, men beholdt dette navnet på den ene av dem. Den andre kalte han didymia (etter gr. didymos 'tvilling') fordi det var en 'tvilling' til lanthana.

Mye kjemi ble gjort på didymia de neste førti årene, og man regnet det for å være oksydet av et enkelt grunnstoff, som ble kalt didymium. Riktignok uttrykte allerede i 1853 Jean-Charles Galissard de Marignac en mistanke om at didymia ikke var rent, og spektroskopiske arbeider av Marc Delafontaine og Paul Émile Lecoq de Boisbaudran indikerte at spekteret av didymia varierte etter hvor det var blitt utvunnet fra.

I 1879 klarte Boisbaudran å skille ut et nytt oksyd fra en didymialøsning utvunnet av samarskitt, og siden spekteret viste seg å være forskjellig sluttet han at det måtte være en ny jordart, samaria, og at den inneholdt et nytt grunnstoff, samarium.

Siden ble det oppdaget at samaria heller ikke var rent. I 1886 ble gadolinia skilt ut fra det, og i 1901, i det nye århundrets første år, hadde nyttårsbarnet (født 1/1 1852) Demarçay satt seg fore å undersøke om det kunne finnes enda flere bestanddeler. Demarçay avbildes med snauklipt sveis, hengende neseklypebriller, en ornamental mustasje og et fippskjegg under en kledelig oppstoppernese. Han var spesialist på spektroskopi. Til tross for at han hadde mistet det ene øyet i en laboratorieeksplosjon kunne han lese spektra som en åpen bok og husket linjene til samtlige av datidens kjente grunnstoffer. Det var med hans hjelp at paret Curie først hadde identifisert de ukjente linjene av radium i en bariumprøve.

Nå strevde han med den tålmodighetsprøven det var å utskille den siste ukjente komponenten av et samarium-magnesiumnitrat ved fraksjonert krystallisasjon, hvor han utnyttet de små forskjellene i vannløselighet ved forskjellige temperaturer. Ved å gjenta prosessen en hel del ganger klarte han å skille ut en fraksjon med en annen farge enn den opprinnelige, og da han tok spekteret, viste det seg et antall ukjente linjer. Med navngivingsretten dette ifølge datidens konvensjoner ga ham, kalte han det nye grunnstoffet europium, med et håp for det nye århundret i tankene, for Europa, landet som ennå var manges grusomme fiende i øst og i sør, og kanskje også med en baktanke om å få de to første bokstavene i fornavnet sitt med i periodesystemet.

Allerede i 1886 hadde dog William Crookes funnet ukjente linjer i spekteret til gadolinium, som siden viste seg å tilhøre europium. Også Boisbaudran i 1890 fant slike i gnistspektroskopiske linjer fra en samarium-gadoliniumprøve. Et noenlunde rent europium ble fremstilt først på 1960-tallet.

Det greske navnet, både på verdensdelen og kongsdatteren var Európe. På gresk kan ordet oversettes med 'bredt ansikt' eller 'bra for piletrær', noe som kan ha fått betydning for utformingen av myten. Men ordet er semittisk: akkadisk erebu 'gå inn, gå ned', ereb shamshi 'solnedgang', hebraisk érebh 'solnedgang, kveld'. Fra slike ord stammer også det greske navnet Erebos, 'et land av underjordisk mørke'.

GEOLOGI
Europium utgjør 0,00001 % av, og er sammen med sølv det 67. hyppigste grunnstoffet i den faste, øvre jordskorpen. I motsetning til naboene Sm og Gd, som er blant de vanligste, er europium det sjeldneste av lantanidegrunnstoffene, ja, faktisk det sjeldneste av alle de sjeldne jordartsmetallene som har noen selvstendig eksistens i naturen. Dette har sammenheng med at i geologiske prosesser har europium lett for å reduseres til det toverdige oksydasjonstrinnet. Fordi det har avgitt færre elektroner er europium(II)-ionet nokså mye større enn de treverdige lantanideionene, 1,09 Å mot 0,95 Å for det treverdige. Derfor går europium lett inn i krystallnettverket til feltspat, mens de andre lantanideionene ikke passer inn der. Feltspatmineraler har høyt smeltepunkt og krystalliserer tidlig fra en smelte mens andre bestanddeler blir liggende og flyte oppå. Derfor kommer det mindre europium opp i de øvre lagene av jordskorpen enn av de andre lantanidene. I universet som helhet er forholdet mellom europium og de andre lantanidene normalt. Europium utgjør der 0,000007 masse-% av alt som ikke er hydrogen og helium og ligger på 10. plass av de 18 naturlig forekommende i gruppen, men siden lantanidene er sjeldnere i universet som helhet enn i jordskorpen ligger det fortsatt lavt, totalt på en 64. plass.

Naturlig europium på Jorda består av 47,82 atom-% av isotopen 151 og 52,18 % av den andre, 153.

Europium og de andre lantanidene er så like kjemisk og vanskelige å skille fra hverandre at de alltid forekommer sammen i naturen. Men på grunn av den såkalte lantanidekontraksjonen, en gradvis minking i ioneradien utover i lantaniderekken, vil de senere lantanidene ha en tendens til å gruppere seg med de små Y- og Sc-ionene i sine egne mineraler, de såkalte ytterittene, mens de tidligere grupperer seg i sine, de såkalte cerittene. Normalt inneholder cerittmineraler ca. 1/500 så mye europium som cerium, og europium regnes (1977) ikke som hovedbestanddel i noen mineraler.

Europium og de andre lantanidene finnes vidt utbredt i jordskorpen, også i andre enn sine egne mineraler, og fordi de toverdige europiumionene likner de tyngre jordalkalimetallionene mer enn noe annet er det en viss tendens til oppkonsentrering av europium i kalsiummineraler og de andre tyngre jordalkalimetallenes mineraler.

Men lantanidene har også egne mineraler, og de rikeste konsentrasjonene er i karbonatitter, dannet av magma fra karbondioksydrike regioner litt dypt i jordmantelen, eller i såkalte pegmatitter på steder hvor jordskorpemateriale har blitt smeltet til granittmagma og senere ligget og krystallisert langsomt på relativt store dyp. Ioner med høy ladningstetthet som lantanideionene (unntatt altså toverdig europium) og mange andre litt sjeldnere stoffer danner deformerte aluminosilikatkomplekser som ikke lett kan bygges inn i granittens feltspatkrystaller og konsentreres derfor i pegmatitten, som krystalliserer sist. Hydrotermalforekomster der stoffer løst i sterkt opphetet vann har reagert med de omgivende mineralene, er sjeldnere, men forekommer. I karbonatittmagmaen bindes lantanider sterkt i karbonatkomplekser, men de lettere sterkere enn de tyngre, så det er cerittmineralene som dominerer der. I pegmatittene danner de tyngste lantanidene de mest deformerte aluminosilikatkompleksene, men disse er også de letteste å bryte opp slik at de frie ionene kan slippe inn i feltspaten, og også pegmatittene er derfor oftest rikere på cerittmineraler. De hydrotermale forekomstene er derimot ofte rikere på ytteritter.

Det finnes mange lantaniderike pegmatittforekomster i Norge, særlig i Telemark, bl.a. i Evje/Iveland, Tørdal, Ulefoss, Langesundsområdet. Også i Østfold og Nordland finnes det betydelige forekomster. I de norske pegmatittforekomstene er det mest ytterittmineralene som dominerer.

Europium ligger midt i lantanideserien og er omtrent like vanlig i ytteritt- som i cerittmineraler. De viktigste for utvinning er Bastnäsitt, (Ce,La)CO₃F, monazitt, (Ce,La,Nd,Th)PO₄, og xenotim, YPO₄. Monazitt og bastnäsitt inneholder rundt 0,1 % europium, mens xenotim kan komme opp i det dobbelte. Viktige produksjonsland er Sverige, Norge, Brasil, Australia, India, Russland, Georgia, Azerbajdsjan og USA.

KJEMI
Europium er et sølvhvitt, glinsende metall. Det er det mykeste av lantanidene, omtrent som bly, og kan skjæres med en stålkniv. Det krystalliserer kubisk romsentrert ved romtemperatur i likhet med barium og alkalimetallene, men som det eneste av de sjeldne jordmetallene. Men de fleste av de andre, særlig de lettere, har denne krystallformen ved de høyeste temperaturene, oppunder smeltepunktet. Europium selv har ingen allomorfer og den kubisk romsentrerte er den eneste krystallformen fra romtemperatur opp til smeltepunktet. Metallet har en varmeledningsevne på 0,139 W/cm/K ved 25 °C, ganske dårlig til metall å være, men typisk for gruppen. Det har også høy elektrisk resistivitet ved romtemperatur, 90 mikrohm-cm, litt mindre enn kvikksølv, og mer enn dobbelt så mye som f.eks. antimon. Det har en god magnetiserbarhet på +34000 cgs-enheter ved romtemperatur, bedre enn noe grunnstoff eller noen forbindelse utenom lantanidene, bortsett fra de ferromagnetiske metallene, men ganske moderat sammenliknet med de senere lantanidene. De viktigste linjene for vanlig atomspektroskopi er 4130, 4205 og 4594 Å.

Europium er det mest reaktive av de sjeldne jordmetallene, oksyderes raskt i luft og reagerer med vann omtrent like heftig som kalsium. Som de andre lantanidene brenner det i luft ved oppvarming til 150-180 °C. Finfordelt europium kan antennes spontant ved romtemperatur hvis det utsettes for luft. Det løses raskt i fortynnede syrer.

Som hos de andre lantanidene er +3 det viktigste oksydasjonstallet, men europium er også det eneste av lantanidene som har et virkelig stabilt oksydasjonstrinn +2. Treverdige europiumløsninger kan reduseres til toverdige med moderate reduksjonsmidler som f.eks. metallisk sink og saltsyre. De treverdige europiumforbindelsene er stort sett blekrosa, mens (II)-forbindelsene er hvite til strågule eller blekt grønne. Hydratiserte europium(III)ioner i vannløsning har en viss tendens til å hydrolysere og er svakt sure: [Eu(H₂O)₈]³⁺ + H₂O = [Eu(H₂O)₇(OH)]²⁺ + H₃O⁺.

Mange av de litt uvanlige egenskapene til europium skyldes at det dannes et halvfylt elektronskall 4f. I dette skallet er det plass til 14 elektroner, som fylles opp først med 7 elektroner som har samme spinn og deretter med 7 til som har motsatt. En halvfylt konfigurasjon innebærer visse energimessige fordeler, og i mange henseende oppfører europium seg som om de to ytterste 6s-elektronene var de eneste valenselektronene, d.v.s. omtrent som et jordalkalimetall. Når et stabilt oksydasjonstrinn +2 er tilgjengelig blir det merkbart lettere å ionisere vekk de to enn å ionisere vekk tre som hos de andre lantanidene. Derav reaktiviteten. Europium er også lettere, noe som skyldes at den metalliske radius er større, siden hvert atom bare avgir to elektroner til ledningsbåndet. Mykheten og det lave smelte- og det særlig lave kokepunktet har også sammenheng med dette. At 4f-skallet er halvfylt eller tilnærmet halvfylt gjør at få orbitaler er tilgjengelige for elektronoverganger, og derfor er ionefargene så svake.

Som alkalimetallene løses europium i flytende ammoniakk ved -78 °C og danner blå løsninger, gylne når de er konsentrerte. De blå består av toverdige metallioner og solvatiserte elektroner og har spesielle elektriske egenskaper.

Intermetalliske forbindelser dannes med litt elektronegative metaller, fra mangangruppen og utover. Dikarbidet har ventelig ikke samme metalliske ledningsevne som det til de andre lantanidene, men hydrolyserer like lett til hydroksyd og hydrokarboner (mest acetylen).

Karbidene har egenskaper som ligger mellom de intermetalliske, de organometalliske og de ioniske forbindelsene.

Det blekrosa seskvioksydet, Eu₂O₃, dannes når metallet brenner i luft, og har viktige fluorescerende egenskaper. Ved å redusere dette med metallet ved høye temperaturer fås monoksydet, EuO, som i likhet med monosulfidet, EuS, og -selenidet, EuSe har den sjeldne egenskapen at de er ferromagnetiske, d.v.s. bevarer et magnetisk felt uten påvirkning fra et ytre felt. Telluridet derimot, EuTe, er antiferromagnetisk, d.v.s. at krystallstrukturen har underordnede strukturer som magnetiseres, men motsatt rettet slik at de opphever hverandre. Ingen har hittil undersøkt de magnetiske egenskapene til polonidet. Seskvisulfidet, Eu₂S₃, er som de andre tilsvarende lantanideforbindelsene en halvleder. Et blandingsoksyd, Eu₃O₄, kan fås ved å varme opp de to andre oksydene sammen.

Trihydroksydet, Eu(OH)₃, felles når europium(III)løsninger tilsettes base. Dihydroksydet, Eu(OH)₂.H₂O fås som hvite, rombiske krystaller når metallisk europium behandles med en 10 M natriumhydroksydløsning ved romtemperatur. Det er i motsetning til trihydroksydet vannløselig. Europium som står i fuktig luft blir raskt overtrukket av et lag (II)- og (III)hydroksyd.

Fluoridene, det lysegule EuF₂ og det fargeløse EuF₃, er typisk for gruppen uløselige i vann, mens kloridene, det hvite EuCl₂ og det gule EuCl₃, bromidene, EuBr₂ og EuBr₃ og jodidene, det brune til olivengrønne EuI₂ samt EuI₃ er løselige. Trihalogenidene kan fås av bestanddelene, mens dihalogenidene fås ved reduksjon med f.eks. saltsyre. De kan også fås ved oppvarming av trihalogenidene. Jodidet avgir lett et jodatom ved oppvarming, de andre avgir et av sine halogenatomer vanskeligere, og med fluoridet går det slett ikke.

Dikloridet felles som dihydrat fra vannløsning ved tilsetting av store mengder saltsyre. Ved reaksjon mellom trihalogenidene og seskvioksydet ved flere hundre grader fås oksyhalogenider, f.eks. EuOF og EuOCl. Også heksahydratiserte trihalogenider som fås ved avdamping av vannløsninger gir disse forbindelsene ved oppvarming, heller enn de vannfrie halogenidene. Halogenidkomplekser har lite betydning i vannløsning, men kan dannes i fast fase.

Alle de binære forbindelsene har ganske høye smeltepunkter. Seskvioksydet smelter ved 2050 °C, fluoridene over 1300, kloridene ved 7-800, bromidene ved ca. 700 og jodidene ved 527 °C (II) og 877 °C (III).

Europium(III)karbonat, Eu₂(CO₃)₃, felles som hydrater i blanding med forskjellige bikarbonater når en Eu(III)løsning tilsettes karbonat eller bikarbonat. Det kan fås renere hvis acetat- eller propionatløsninger kokes med karbondioksyd under høyt trykk. Europium(II)karbonatet, EuCO₃, har samme struktur som bariumkarbonat og er uløselig i vann. Europium(III)oksalat er også uløselig i vann, men både karbonatet og oksalatet i oksydasjonstrinn +3 løses i overskudd av anionene p.g.a. kompleksdannelse. Derimot er altså fettsyresaltene, bl.a. acetat og propionat løselige i vann.

Europium(III)nitrat-heksahydrat, Eu(NO₃)₃.6H₂0 kan krystalliseres ved å inndampe en løsning av metallet i fortynnet salpetersyre. Forbindelsen har en svært høy løselighet i vann. Det kan dannes dobbeltnitrater med andre kationer som har større løselighetsforskjell fra lantanide til lantanide enn de fleste andre forbindelser.

Komplekser med tributylfosfat, f.eks. Eu[(C₄H₉)₃PO₄]₃(NO₃)₃, er viktige for separasjon p.g.a. sin løselighet i upolare organiske løsningsmidler. Europium(III)fosfatet, EuPO₄, er i motsetning til nitratet uløselig.

Et blekrosa europium(III)sulfat-oktohydrat, Eu₂(SO₄)₃.8H₂O, kan krystalliseres fra vannløsning. Det er tungt løselig i vann. Dobbeltsulfater med alkalimetaller er fortsatt tungt løselige i alkalisulfatløsninger, men lettere enn for de lettere lantanidene. Sulfittet er tyngre løselig en sulfatet, mens tiosulfatet løses lettere. Med overskudd av tiosulfat kan det dannes tiosulfatokomplekser. Som karbonatet har det toverdige, fargeløse sulfatet, EuSO₄, samme struktur som det tilsvarende bariumsaltet, og er uløselig i vann.

Europium(III)bromat, Eu(BrO₃)₃, er lett løselig i vann, det tilsvarende jodatet og også perjodatet er tyngre, mens perkloratet, Eu(ClO₄)₃, er uhyre lett vannløselig og fås sterkt hydratisert fra vannløsning. Det vannfrie perkloratet er meget sterkt hygroskopisk og løselig også i acetonitril og andre polare løsningsmidler.

Europium har som de andre lantanidene ingen storslagen komplekskjemi, men de stabile kompleksene med chelatdannende oksygenholdige organiske ligander som etylendiamin-N,N,N',N'-tetraacetat (EDTA) er viktig p.g.a. separasjoner i ionebytterkolonne, hvor de enkelte lantanidenes forskjellige affinitet til EDTA utnyttes. Andre slike chelater er forbindelsene med diketoner. Fluorerte derivater av slike diketonater er flyktige og kan utnyttes til separasjon med gasskromatografi. Komplekser med andre oksygenligander er ikke så stabile som chelatene, men f.eks. trifenylfosfinoksyd, trifenylarsinoksyd og pyridin-N-oksyd danner stabile krystallinske salter som Eu(NO₃)₃[OAs(C₆H₅)₃]₄ og [Eu(C₆H₅NO)₈](ClO₄)₃. Også komplekser med nitrogenligander er kjent, f.eks. med forskjellige aminer, med tiocyanat og med porfyrin. Dessuten er europium ved siden av neodym og gadolinium de eneste lantanidene som danner det pyramideformede trimetylsilanamidet, Eu[N(Si(CH₃)₃)₂]₃. Også visse svovelligander som ditiokarbamater og ditiofosfinater kan danne europiumkomplekser.

Et dihydrid, EuH₂, dannes av bestanddelene ved 300 °C. I motsetning til de andre lantanidedihydridene kan ikke dette ta opp mer hydrogen, og det har heller ikke slike halvlederegenskaper som de andre.

Europium danner toverdige og ikke treverdige organometalliske forbindelser med cyklopentadien og dets derivater, slik som de andre lantanidene, men de kan oksyderes med halogen, acetat, pentafluorfenyl til dicyklopentadienyleuropiumklorid o.s.v., som siden kan gi grunnlag for interessante synteser. Europium danner ikke som de andre forbindelser med cyklooktatetraen. I likhet med samarium og ytterbium reagerer europium direkte ved -20 °C med alkyl- og aryljodider i tetrahydrofuran til reaktive grignardliknende forbindelser, f.eks. C₃H₇EuI og C₆H₅EuI.

Analyse:

Lantanideioner i løsning påvises kvalitativt ved å felle med fluorid. Europiumioner spesielt påvises spektroskopisk. For kvantitativ bestemmelse overføres substansen som skal analyseres til vannfase ved å løse den i syre eller smelte dem med natriumperoksyd, karbonat eller pyrosulfat og deretter tilsette syre. Lantanideioner fjernes deretter fra løsningen ved å senke pH til ca. 1-2 og felle med oksalsyre. Bunnfallet filtreres fra. Oksalatet glødes til oksyd ved 900-1000 °C og veies etter at praseodym- og terbiumoksydene er redusert til seskvioksyder med hydrogen.

Hvis man istedet for oksalsyre feller med natriumsulfat faller de letteste lantanidene (cerittene) ut mens de tyngre forblir i løsning.

For bestemmelse av europium i en blanding av lantanider er spektrofotometriske metoder effektive på grunn av lantanideionenes skarpe absorpsjonsbånd. Blandingen overføres til perklorat eller klorid fordi disse anionene interfererer minst med lantanidespektrene. På grunn av kompleksiteten av disse spektrene bør man bruke instrumenter med meget god oppløsningsevne. Man kan også separeres europium fra en løsning ved å redusere det til toverdig med sink eller saltsyre og f.eks. felle de andre lantanidene som hydroksyd med base.

Nøytronaktiveringsanalyse er meget effektivt for europium, da isotopene 152, 154 og den isomere 152m fås lett med rimelig utbytte. 152 og 154 har lett identifiserbare gammalinjer på h.h.v. 122 og 344 keV og 123, 723, 1005 og 1274 keV, men litt lange halveringstider på 13,33 og 8,8 år, mens 152m har en halveringstid på 9,3 timer og gode linjer på 841 og 963 keV.

Fremstilling:

Et stykke xenotim eller annet europiummineral kokes med sterk svovelsyre til det meste er løst, gjerne i flere timer. Den resulterende blandingen kjøles med tilsetning av rikelig kaldt vann og filtreres. Filtratet tilsettes rikelig oksalsyre, og bunnfallet som nå danner seg inneholder oksalat av lantanider, thorium og noen få andre urenheter. Bunnfallet filtreres fra, glødes til oksyd og løses i salpetersyre. Ved å røre med sinkpulver reduseres europium til toverdig og ved tilsetting av ammoniumhydroksyd felles de andre lantanidene som hydroksyd. De må filtreres raskt fra, for i den basiske løsningen vil europium lettere kunne oksyderes igjen, særlig hvis det er luft til stede. Filtratet kokes inn mens det blåses luft igjennom, og etterhvert som den oppkonsentreres vil europium(III)hydroksydet felles. Når det ikke dannes mer kan det filtreres bort fra løsningen og eventuelt medfulgt ammoniumnitrat fjernes ved forsiktig oppvarming. Det felte hydroksydet overføres til klorid ved å reageres med ammoniumklorid ved 3-400 °C. Kloridet er hygroskopisk og må beskyttes mot fuktighet. Metallet fremstilles av kloridet enten ved elektrolyse av smeltet klorid eller ved reduksjon med natrium ved 1000-1500 °C uten lufttilgang. Idag foregår produksjonen industrielt ved reduksjon av oksydet med et 10% overskudd av lantan i en tantaldigel ved slik temperatur at metallet damper av og avsetter seg på kaldere deler av apparaturen.

Demonstrasjonsforsøk:

Interessante egenskaper å demonstrere hos europium er mykheten og reaktiviteten til metallet samt de magnetiske egenskapene, særlig hos monoksydet og -sulfidet, hvis slike ting kan anskaffes. Europiumsalter setter ikke særlig sterke farger på løsninger, men fargeforandring fra gullig til fargeløs kan registreres hvis man setter saltsyre til en løsning av europium(III)klorid. Ved å boble igjennom luft eller gjerne rent oksygen fås den gule fargen tilbake. Prøv å blåse utåndingsluft inn gjennom et sugerør. Hva skjer?

En brukt farge-TV har ganske mye europium på innsiden av bilderørflaten, et stykke av en slik flate er lett å få tak i og grei å vise fram som demonstrasjon. Dette belegget kan løses i salpetersyre og europium/yttrium kan skilles ut ved å felles med fluorid. For å skille ut europium av dette kan fluoridbunnfallet kokes med sterk base for å få hydroksyd. Hydroksydet kan løses i saltsyre, og ved å tilføre et stort overskudd av saltsyre kan europium felles som dikloridhydrat.

Noen europiumforbindelser:

Europium(III)oksyd(Europia), et blekrosa pulver med tetthet 7,42 g/cm³ og smeltepunkt 2050 °C. Uløselig i vann, men løses lett i syrer, også svake organiske. Tar lett opp vann og karbondioksyd fra luft og danner karbonater og hydroksyder. Fås når metallet brenner og når forskjellige oksosalter glødes i luft.

Europium(II)sulfid. Dannes ved direkte reaksjon av bestanddelene i vakuum ved høy temperatur. Oppgis å ha ferromagnetiske egenskaper, men skal også være en halvleder med energigap 2,1 eV.

Europium(III)sulfat oktahydrat. Blekrosa, monokline krystaller. Tetthet 2,977 g/cm³. Avgir vannet ved 375 °C. Tungt løselig i kaldt vann og i likhet med de andre lantanide(III)sulfatene enda tyngre løselig i varmt. Dannes f.eks. når seskvioksydet løses i 18 M svovelsyre under oppvarming.

Europium(II)sulfat. Fargeløse rombiske krystaller. Tetthet 4,989 g/cm³. Uløselig i vann og i svake syrer.

BIOLOGI
Det er ikke kjent at europium spiller noen rolle i det naturlige stoffskiftet hos noen dyre- eller plantearter. Det har samme giftvirkninger og medisinske effekt som lantan (s.d.).

UTNYTTELSE
Europium(III)oksyd har fått et utbredt bruk som tilsetning til yttriumoksyd eller -vanadat i de røde fosforene i fargefjernsynsskjermer. Bilderøret til et fargefjernsyn er et katodestrålerør, også kalt Crookes-rør, fordi det ble oppfunnet av Sir William Crookes på 1800-tallet. Crookes er nevnt før i denne artikkelen, han spilte en rolle under oppdagelsen av en rekke grunnstoffer og oppdaget selv thallium. Han oppfant også svertet Crookes-glass, som brukes til øyebeskyttelse for industriarbeidere og til solbriller. I katodestrålerøret oppstår lysvirkningene på skjermen ved at en stråle av elektroner (katodestråler) treffer et belegg av et stoff som fluorescerer når det treffes av elektroner. Strålen styres av elektromagnetiske felter. I fargefjernsyn brukes tre elektronstråler, en for hver av primærfargene, rødt, grønt og blått. Det fluorescerende belegget på skjermen er lagt på i et regelmessig mønster av grupper på tre mikroskopiske prikker av stoffer som fluorescerer i hver sine av de tre primærfargene, og bak dette er det plassert et hullnett som er nøye tilpasset prikkegruppene, slik at bunten av de tre elektronstrålene når den går igjennom hullet hver skal treffe den riktige prikken. De røde prikkene inneholder hver ca. 7 vekts-% europiumoksyd, som fungerer som aktivator for yttriumoksydet/-vanadatet, d.v.s. at de ekstra energinivåene som kommer til ved europiumtilsetningen gjør elektronovergangene kortere og lettere og den spesifikke avstanden mellom dem gir ønsket farge. Dette har gjort bildene mer lyssterke og fargene klarere og mer naturtro enn hva som var tilfelle før 1964, da man brukte sink-/kadmiumsulfid med sølvaktivator.

Metallet brukes også til å dope visse typer plastlasere med. Det kan også brukes som kontrollmateriale i reaktorer p.g.a. evnen til å absorbere termiske nøytroner (4600 b for naturlig europium.)

Hovedkilder:

Prof.dr.phil. Haakon Haraldsen (Asch.konv.leks.5.utg.b.5)
CRC Handbook of Chemistry anf Physics, 57th ed. 1976-77.
F. Albert Cotton & Geoffrey Wilkinson "Advanced Inorganic Chemistry" Wiley, New York, 1988.
Therald Moeller "The Chemistry of the Lanthanides" Pergamon Press 1975.
W. Seelmann-Eggebert, G. Pfennig, H. Münzel, H. Klewe-Nebenius "Karlsruher Nuklidkarte" 5. Auflage 1981, Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH, Institut für Radiochemie.
Michael Fleischer "Glossary of Mineral Species" Mineralogical Record, Bowie, Maryland, 1977.
Günter K Muecke & Peter Möller "The Not-So-Rare Earths" Scientific American, New York, 1988.
Mary Elvira Weeks "Discovery of the Elements" Journal of Chemical Education, Easton, Pennsylvania, 1956.
Robert Graves "The Greek Myths" Penguin, Harmondsworth, Middlesex, 1984.
Homer "Iliaden" eget forlag, Lesbos, ca. 900 f.v.t. - Peter Østbyes oversettelse.

:-) LEF