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銪銪 [1] 是一種金屬元素，銀白色，能燃燒成氧化物；氧化物近似白色。銪為鐵灰色金屬，熔點822°C，沸點1597°C，密度5.2434g/㎝³；是稀土元素中密度最小、最軟和最易揮發的元素。銪為稀土元素中最活潑的金屬：室溫下，銪在空氣中立即失去金屬光澤，很快被氧化成粉末；與冷水劇烈反應生成氫氣；銪能與硼、碳、硫、磷、氫、氮等反應。銪廣泛用於製造反應堆控制材料和中子防護材料。用作彩色電視機的熒光粉，在銪(Eu)激光材料及原子能工業中有重要的應用。

發現簡史

名稱來源

元素名來源於拉丁文，原意是「歐洲」。1896年由法國化學家德馬爾蓋發現。發現者，1896年，德馬凱（E.Demarcay）發現，1904年，烏爾班（G.Urpain）製得了純的銪的化合物。

發現歷程

銪的故事是稀土又稱鑭系元素的複雜歷史的一部分，它開始於1803年鈰的發現。1839年，Carl Mosander從鈰中分離了其它兩種元素：鑭和一個他稱之為didymium的元素，其實它是鐠和釹混合物，在1879年，Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran分離出了釤，但仍然是不純的。在1886年Jean Charles Galissard de Marignac從中提取了釓，但這個故事還是沒有結束。在1901年，Eugène-Anatole Demarçay開展一連串艱苦的硝酸釤鎂結晶工作，然後分離產生了另一種新的元素銪 [2] 。稀土元素的發現從18世紀末到20世紀初，經歷了100多年，發現了數十個，但只肯定了其中的十幾個。銪被認為是20世紀初被發現的一個稀土元素。1892年布瓦博德朗利用光譜分析，鑑定釤中存在兩種新元素，分別命名為Zε和Zζ 。後來在1906年，德馬凱經過研究，確定新元素命名為這兩種元素其實是同一個元素，並命名為 europium，元素符號Eu。銪和另一個稀土元素鑥的發現就完成了自然界中存在的所有稀土元素的發現。它們倆的發現可以認為是打開了稀土元素髮現的第四座大門，完成了稀土元素髮現的第四階段。

礦藏分布

銪在地殼中的含量為0.000106%，是最稀有的稀土元素，主要存在於獨居石和氟碳鈰礦中，自然界有兩種銪的同位素：銪151和銪153。很少量地存在於獨居石中

物理性質

銪是一種金屬元素，銀白色，元素描述：第一電離能為5.67電子伏特。能燃燒成氧化物；氧化物近似白色。分子式： Eu 分子量： 151.964 顏色及外觀：銀色穩定性：空氣中極易氧化,應保存在氬氣中銪為鐵灰色金屬，熔點822°C，沸點1597°C，密度5.2434克/厘米3；是稀土元素中密度最小、最軟和最易揮發的元素。銪為稀土元素中最活潑的金屬：室溫下，銪在空氣中立即失去金屬光澤，很快被氧化成粉末；與冷水劇烈反應生成氫氣；銪能與硼、碳、硫、磷、氫、氮等反應。銪廣泛用於製造反應堆控制材料和中子防護材料。元素名稱：銪元素原子量：152.0 元素類型：金屬原子體積:(立方厘米/摩爾)：28.9 元素在太陽中的含量:(ppm)：0.0005 元素在海水中的含量:(ppm) 太平洋表面 0.0000001 地殼中含量：（ppm）：2.1 原子序數：63 元素符號：Eu 元素中文名稱：銪元素英文名稱：Europium 相對原子質量：151.9 核內質子數：63 核外電子數：63 核電荷數：63 相對原子質量：151.96 常見化合價： +2,+3 電負性： 1.2 外圍電子層排布：4f76s2 核外電子排布： 2,8,18,25,8,2 電子層：KLMNOP 電子數：2-8-18-32-18-8 同位素及放射線：Eu-147[24.4d] Eu-148[54.5d] Eu-149[93.1d] Eu-150[36y] Eu-151 Eu-152[13.5y] *Eu-153 Eu-154[8.6y] Eu-155[7.4y] Eu-156[15.2d] 電子親合和能：0 KJ·mol-1 第一電離能：546.5 KJ·mol-1 第二電離能： 1085 KJ·mol-1 第三電離能：2404 KJ·mol-1 單質密度： 5.259 g/cm3 單質熔點： 822.0 ℃ 單質沸點： 1597.0 ℃ 原子半徑： 2.56 埃離子半徑： 1.07(+2) 埃 0.95(+3)埃共價半徑： 1.85 埃常見化合物：無氧化態： Main Eu3+ Other Eu2+ 質子質量：1.05399E-25 質子相對質量：63.441 所屬周期：6 所屬族數：IIIB 摩爾質量：152 最高價氧化物：密度：5.259 熔點：822.0 沸點：1597.0 晶胞參數： a = 458.1 pm b = 458.1 pm c = 458.1 pm α = 90° β = 90° γ = 90° 電離能 (kJ /mol) M - M+ 546.7 M+ - M2+ 1085 M2+ - M3+ 2404 M3+ - M4+ 4110 維氏硬度：167MPa 晶體結構：晶胞為體心立方晶胞，每個晶胞含有2個金屬原子。顏色和狀態：銀白色金屬原子半徑：2.56 常見化合價+2,+3

主要用途

銪（Eu）：1901年，德馬凱（Eugene-Antole Demarcay）從「釤」中發現了新元素，取名為銪（Europium）。這大概是根據歐洲（Europe）一詞命名的。氧化銪大部分用於熒光粉。Eu3+ 用於紅色熒光粉的激活劑，Eu2+用於藍色熒光粉。Y2O2S:Eu3+ 是發光效率、塗敷穩定性、回收成本等最好的熒光粉。再加上對提高發光效率和對比度等技術的改進，故正在被廣泛應用。近些年氧化銪還用於新型X射線醫療診斷系統的受激發射熒光粉。氧化銪還可用於製造有色鏡片和光學濾光片，用於磁泡貯存器件，在原子反應堆的控制材料、屏蔽材料和結構材料中也能一展身手。因它的原子比任何其他元素都能吸收更多的中子，所以常用於原子反應堆中作吸收中子的材料。此外，可用作彩色電視機的熒光粉，這些熒光粉發出閃亮的紅色，用來製造電視熒光屏；激光材料等。

化學性質

銪為稀土元素中最活潑的金屬：室溫下，銪在空氣中立即失去金屬光澤，很快被氧化成粉末；與冷水劇烈反應生成氫氣；銪能與硼、碳、硫、磷、氫、氮等反應。銪廣泛用於製造反應堆控制材料和中子防護材料。氧化銪英文名europium oxide；europia 分子式：Eu2O3 帶淡紅色的粉末。相對密度7.42.熔點2002度。不溶於水，溶於酸。能吸收空氣中二氧化碳和水。製法 [5] ：萃取法以處理獨居石或混合稀土礦所得的氯化稀土溶液為原料。用P204-煤油-HCL-ReCl3體系萃取，首先進行釹釤分組，萃余液用以提取輕稀土，將釤及重稀土萃入有機相，然後用2.0mg/L HcL反萃中稀土，得中稀土釤富集物，經鋅粉還原，鹼度法提取銪後，在京草酸沉澱，分離，烘乾，灼燒，制的氧化銪。毒性：稀土元素的鹽能降低血酶原的含量，使其失活，並抑制凝血活素的生成，使纖維蛋白原沉澱，催化分解磷酸化合物。稀土元素的毒性隨原子量增加而減弱。工作時需帶防毒面罩，如有放射性要進行特殊的防護，對粉塵應防止散落。氫氧化銪：分子式： Eu(OH)3.xH2O 分子量： 202.96 顏色及外觀：白色溶解性：不溶於水, 微溶於酸穩定性：輕微吸濕三氯化銪：通常以水合物的形式存在分子式： EuCl3.6H2O 分子量： 366.41 顏色及外觀：白色溶解性：溶於水，微溶於酸穩定性：輕微吸濕硫酸銪：硫酸銪分子式： Eu2(SO4)3.xH2O 分子量： 592.10 顏色及外觀：粉紅色晶體溶解性：可溶於水，微溶於酸穩定性：輕微吸濕氟化銪：分子式： EuF3分子量： 208.96 顏色及外觀：白色溶解性：不溶於水, 微溶於酸穩定性：輕微吸濕硝酸銪：分子式： Eu(NO3)3.6H2O CAS No. 10031-53-5 分子量： 337.97 顏色及外觀：晶體溶解性：溶於水和酸穩定性：輕微吸濕碳酸銪：分子式： Eu2(CO3)3.xH2O 分子量： 483.95 顏色及外觀：白色溶解性：溶於水，微溶於酸穩定性：輕微吸濕醋酸銪：分子式： Eu(O2C2H3)3.xH2O 分子量： 329.10 顏色及外觀：白色溶解性：溶於水，微溶於酸穩定性：輕微吸濕

應用領域

用作彩色電視機的熒光粉，在激光材料及原子能工業中有重要的應用。氧化銪大部分用於熒光粉。Eu3+用於紅色熒光粉的激活劑，Eu2+用於藍色熒光粉。Y2O2S:Eu3+是發光效率、塗敷穩定性、回收成本等最好的熒光粉。再加上對提高發光效率和對比度等技術的改進，故正在被廣泛應用。近些年氧化銪還用於新型X射線醫療診斷系統的受激發射熒光粉。氧化銪還可用於製造有色鏡片和光學濾光片，用於磁泡貯存器件，在原子反應堆的控制材料、屏蔽材料和結構材料中也能一展身手。因它的原子比任何其他元素都能吸收更多的中子，所以常用於原子反應堆中作吸收中子的材料。此外，可用作彩色電視機的熒光粉，這些熒光粉發出閃亮的紅色，用來製造電視熒光屏；激光材料等。稀土銪配合物 [7] 是一種兼具有機化合物高發光量子效率和無機化合物良好穩定性的紅色熒光材料,具有很好的應用前景。聚合物通常是隔熱材料，但麻省理工學院的工程師們製造了一種導熱的聚合物薄膜，這種薄膜比塑料薄膜薄，比許多金屬（包括鋼和陶瓷）更導熱。該小組的研究成果發表在《自然通訊》上，可能會推動聚合物作為輕量、柔性和耐腐蝕的傳統金屬熱導體的替代品發展，其應用範圍從散熱材料到電腦手機，用於汽車和冰箱中的冷卻元件。將聚乙烯粉末溶解在溶劑中，促使其螺旋鏈膨脹並解開，通過自製的流動系統進一步解開分子鏈，將溶液吐到液氮冷卻板上形成一層厚膜，然後將該厚膜加熱並拉伸至薄膜。通過對薄膜成像發現，與普通聚合物（類似於纏結的意大利麵）相比，其由具有規整排列的納米纖維組成。目前研究小組的聚乙烯薄膜只能沿着構成薄膜的纖維的方向傳導熱量，下一步的實驗計劃是可以製備出具有良好導熱性的各向同性聚合物，這樣就可以替換很多導熱材料。聚合物通常是隔熱材料，但麻省理工學院的工程師們製造了一種導熱的聚合物薄膜，這種薄膜比塑料薄膜薄，比許多金屬（包括鋼和陶瓷）更導熱。該小組的研究成果發表在《自然通訊》上，可能會推動聚合物作為輕量、柔性和耐腐蝕的傳統金屬熱導體的替代品發展，其應用範圍從散熱材料到電腦手機，用於汽車和冰箱中的冷卻元件。將聚乙烯粉末溶解在溶劑中，促使其螺旋鏈膨脹並解開，通過自製的流動系統進一步解開分子鏈，將溶液吐到液氮冷卻板上形成一層厚膜，然後將該厚膜加熱並拉伸至薄膜。通過對薄膜成像發現，與普通聚合物（類似於纏結的意大利麵）相比，其由具有規整排列的納米纖維組成。目前研究小組的聚乙烯薄膜只能沿着構成薄膜的纖維的方向傳導熱量，下一步的實驗計劃是可以製備出具有良好導熱性的各向同性聚合物，這樣就可以替換很多導熱材料。通常人們認為硒化錫熱電材料的效率僅在500℃以上時才會顯着提高。在500℃時，硒化錫晶體層開始自組織且熱傳導減少，而電荷載體保持移動，到目前為止，任何其他材料都沒有這種結晶取向中的熱電效應的效率。近日德國亥姆霍茲國家研究中心（HZB）的研究員藉助於BESSY II紅外光譜和PETRA IV的X射線同步加速器源的測量，結果表明：只要施加高壓（高於10GPa），錫硒化物也可在室溫下用作熱電材料，其電子特性也從半導體變為半金屬。該研究已發表在PhysicalChemistry Chemical Physics，通過理論計算和帶結構計算對錫硒化物在很寬的溫度和壓力範圍內的高效率做出了解釋。為保證硒化錫成為碲化鉍的適用經濟的替代品，必須進行進一步的開發工作以確保其長期穩定性。^[1]

製造方法

常用真空蒸餾氧化銪和金屬鑭的混合物還原來製取 [8] 。富銪鹽酸稀土製備超細高純氧化銪的方法。一種富銪鹽酸稀土製備超細高純氧化銪的方法，是以富銪鹽酸稀土為原料，其特徵在於所述方法步驟如下：（1）配料混合：將富銪鹽酸稀土、鹽酸、水進行混合配料；（2）固－液分離：經過固－液分離，除去不溶性雜質，得到富銪鹽酸稀土溶液料液，料液中稀土的濃度為0．1－1．2mol/L；（3）電化學還原：將上一步得到的富銪鹽酸稀土溶液在電化學反應器的陰極將三價銪Eu3+還原為二價銪Eu2+，得到EuCl2溶液；（4）超聲分餾萃取：在超聲萃取設備中，加入EuCl2溶液、萃取液、洗液，三種物料配料的體積比為1∶0．5－5．0∶0．1－2．0，操作條件為超聲頻率19－80kHz，超聲作用強度0．2－20．0W/cm2，操作溫度為5－60℃，進行超聲分餾萃取，中間出口液為EuCl2精製液，進入下一步；（5）電化學氧化：將上一步得到EuCl2精製液進入電化學反應器中，在電化學反應器的陽極，將二價銪Eu2+氧化為三價銪Eu3+，生成EuCl3精製液；（6）吸附除雜：在上一步得到的EuCl3精製液中，加入吸附除雜劑，進行進一步深度吸附除雜，經固－液分離，除去雜質，製得純淨的EuCl3精製液，進入下一步；（7）超聲結晶沉澱：在超聲結晶設備中，加入純淨的鹽酸銪精製液、結晶沉澱劑碳酸氫銨或碳酸銨，鹽酸銪精製液與結晶沉澱劑配料的摩爾比為1∶1．1－1．6，操作條件為超聲頻率19－80kHz，超聲作用強度為0．2－20．0W/cm2，操作溫度為5－60℃，進行超聲結晶沉澱，生成碳酸銪Eu2（CO3）3結晶沉澱物，進入下一步；（8）固－液分離：經固－液分離，得到固相為碳酸銪Eu2（CO3）3結晶沉澱物，進入下一步；（9）乾燥、灼燒：在25－800℃乾燥，獲得碳酸銪Eu2（CO3）3；在800－900℃下灼燒，獲得Eu2O3含量≥99．99%，顆粒粒徑為0．01－10．0μm的超細高純氧化銪產品。