Úvod
Europium (Eu) je měkký, stříbřitě bílý kov, který patří mezi lathanoidy, skupinu prvků vzácných zemin. Je chemicky velmi reaktivní a na vzduchu rychle oxiduje, čímž ztrácí svůj lesk. Jeho protonové číslo je 63. V přírodě se nevyskytuje v čisté formě, ale získává se komerčně z minerálů jako monazit a bastnäsit. Jeho nejvýznamnější využití spočívá v jeho luminiscenčních vlastnostech. Používá se jako červený a modrý luminofor v obrazovkách a zářivkách. Najdeme ho také v bezpečnostních prvcích eurobankovek, kde pod UV světlem svítí.
Vlastnosti
Europium je stříbřitě bílý, měkký a kujný kov, který lze krájet nožem, patřící do skupiny lanthanoidů. S protonovým číslem 63 je jedním z nejreaktivnějších prvků vzácných zemin. Na vzduchu rychle oxiduje a ztrácí svůj lesk, proto musí být uchováváno v inertní atmosféře nebo pod minerálním olejem. S vodou reaguje pomalu za studena a rychleji za tepla za vzniku vodíku. Na rozdíl od většiny ostatních lanthanoidů, které preferují oxidační stav +3, europium vykazuje také neobvykle stabilní oxidační stav +2. Tato chemická vlastnost je klíčová. Nejdůležitější vlastností je silná fluorescence jeho sloučenin.
Vznik názvu
Název europium je odvozen od kontinentu Evropa. Prvek byl pojmenován na počest tohoto kontinentu svým objevitelem, francouzským chemikem Eugènem-Anatolem Demarçayem, který jej úspěšně identifikoval a izoloval jako nový prvek na přelomu 19. a 20. století, konkrétně v roce 1901.
Objev
Objev europia je spojen se jménem francouzského chemika Eugène-Anatole Demarçaye. Na konci 19. století zkoumal vzorky tehdy nově objeveného samaria pomocí spektroskopie. V jejich spektru si všiml neznámých čar, které neodpovídaly žádnému známému prvku. Ačkoliv podezření na nový prvek pojal již v roce 1896, definitivně se mu ho podařilo izolovat a potvrdit jeho existenci až v roce 1901. Prvek pojmenoval po kontinentu Evropa. Jeho objev byl významným úspěchem, protože separace jednotlivých lanthanoidů byla kvůli jejich extrémní chemické podobnosti v té době velkou vědeckou výzvou.
Výskyt v přírodě
Europium se v přírodě nevyskytuje v čisté formě, ale je rozptýleno v zemské kůře. Nachází se v minerálech vzácných zemin, jako jsou monazit a bastnäsit, vždy ve směsi s ostatními lanthanoidy. Patří mezi ty vzácnější z prvků vzácných zemin. Způsob jeho získávání je komplexní a začíná zpracováním těchto rud. Pro oddělení od ostatních lanthanoidů se využívá jeho unikátní chemická vlastnost, a to stabilita oxidačního stavu +2. Redukcí v roztoku lze europium selektivně vysrážet jako nerozpustný síran europnatý, zatímco ostatní prvky zůstávají rozpuštěné, což proces separace výrazně zjednodušuje.
Využití
Europium je klíčové pro moderní technologie, především díky svým luminiscenčním vlastnostem. Jeho sloučeniny se využívají jako červené a modré fosfory v televizních obrazovkách, počítačových monitorech a energeticky úsporných zářivkách a LED diodách. Právě europium dodává bankovkám eura jejich charakteristickou červenou záři pod UV světlem, což slouží jako ochranný prvek proti padělání. V jaderném průmyslu se využívá jeho schopnost pohlcovat neutrony v regulačních tyčích reaktorů. V přírodě nemá žádnou známou biologickou funkci, ale jeho distribuce v minerálech, známá jako europiová anomálie, pomáhá geologům určit podmínky vzniku hornin.
Sloučeniny
V přírodě se europium nevyskytuje jako volný prvek, ale je obsaženo v minerálech jako monazit a bastnäsit, odkud se průmyslově extrahuje spolu s dalšími kovy vzácných zemin. Člověkem vyrobené sloučeniny jsou pro jeho využití zásadní. Oxid europitý (Eu₂O₃) je základem pro červený fosfor, zatímco sloučeniny dvojmocného europia, například v boritanu strontnatém (SrB₄O₇:Eu), produkují modré nebo fialové světlo. Oxid europnatý (EuO) je zase zajímavý feromagnetický polovodič studovaný pro využití ve spintronice. Dalšími uměle připravovanými sloučeninami jsou halogenidy, jako chlorid europitý, používané v laboratorním výzkumu a při syntéze dalších látek.
Zajímavosti
Europium je nejreaktivnější prvek ze všech lanthanoidů. Na vzduchu rychle oxiduje a musí být skladováno v inertní atmosféře nebo pod olejem. Reaguje s vodou podobně jako vápník, za vzniku hydroxidu a uvolnění vodíku. Je také pozoruhodně měkké a kujné, lze ho rýpat nehtem. Jeho jedinečnost spočívá v existenci stabilního oxidačního stavu +2, na rozdíl od většiny lanthanoidů preferujících stav +3. Tato vlastnost je zodpovědná za jeho specifické chování v geochemii i za jeho klíčovou roli v modrých fosforech. Některé jeho izotopy mají extrémně vysokou schopnost pohlcovat neutrony.
