铕 - 化学元素
基本信息
中文名； 铕
化学式； Eu
CAS登录号； 7440-53-1
熔点； 822°C
外观； 银白色金属
分子量； 151.964
原子序数； 63
发现时间； 1901年
发现人； 德马尔赛
应 用； 用作彩色电视机的荧光粉
英文名； Europium
沸点； 1597°C
词语解释
部首笔画 部首:钅 部外笔画:6 总笔画:11
五笔86:QDEG 五笔98:QDEG 仓颉:OPKB
笔顺编号:31115132511 四角号码:84727 Unicode:CJK 统一汉字 U+94D5
基本字义
1. 一种金属元素，银白色。用作彩色电视机的荧光粉，在激光材料及原子能工业中有重要的应用。
详细字义 〈名〉
1. 二价或三价金属元素,原子序数63,属稀土族,很少量地存在于独居石中 [europium]——元素符号 Eu
简介
铕；yǒuㄧㄡˇ
铕是一种金属元素，银白色，用作彩色电视机的荧光粉，在激光材料及原子能工业中有重要的应用。原子序数63，原子量151.965，元素名来源于拉丁文，原意是“欧洲”。1896年由法国化学家德马尔盖发现。铕在地壳中的含量为0.000106%，是最稀有的稀土元素，主要存在于独居石和氟碳铈矿中，自然界有两种铕的同位素：铕151和铕153。
元素来源：很少量地存在于独居石中，常用真空蒸馏氧化铕和金属镧的混合物还原来制取。
元素用途：用作彩色电视机的荧光粉，在激光材料及原子能工业中有重要的应用。
元素描述：第一电离能为5.67电子伏特。能燃烧成氧化物；氧化物近似白色。
分子式： Eu
分子量： 151.964
颜色及外观： 银色
稳定性： 空气中极易氧化,应保存在氩气中
历史简介
铕的故事是稀土又称镧系元素的复杂历史的一部分，它开始于1803年铈的发现。在1839年Carl Mosander从中分离了其它两种元素：镧和一个他称之为didymium（镨钕混合物）的元素，其实它是两种稀土的混合物，镨和钕，在1879年由Karl Auer揭露。即便如此，它还是隐藏着另一种稀有金属，钐，由Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran分离，即便是不纯的。在1886年Jean Charles Galissard de Marignac从中提取了钆，但这个故事还是没有结束。在1901年，Eugène-Anatole Demarçay开展一连串艰苦的硝酸钐镁结晶工作，然后分离产生了另一种新的元素铕。[1]
发现过程
发现人：德马尔赛
发现时间和地点：1901 法国
发现过程：1896年，德马凯（E.Demarcay）发现，1904年，乌尔班（G.Urpain）制得了纯的铕的化合物。
铕是稀土金属中的一种。稀土是历史遗留的名称，从18世纪末叶开始被陆续发现。当时人们惯于把不溶于水的固体氧化物称作土，例如把氧化铝叫做陶土，氧化镁叫苦土。稀土是以氧化物状态分离出来，很稀少，因而得名稀土，稀土元素的原子序数是21（Sc）、39（Y）、57（La）至71（Lu）。它们的化学性质很相似，这是由于核外电子结构特点所决定的。它们一般均生成三价化合物。钪的化学性质与其它稀土差别明显，一般稀土矿物中不含钪。钷是从铀反应堆裂变产物中获得，放射性元素147Pm半衰期2.7年。过去认为钷在自然界中不存在，直到1965年，荷兰的一个磷酸盐工厂在处理磷灰石中，才发现了钷的痕量成分。因此，中国1968年将钷划入64种有色金属之外。 1787年瑞典人阿累尼斯（C.A.Arrhenius）在斯德哥尔摩（Stockholm）附近的伊特比（Ytterby）小镇上寻得了一块不寻常的黑色矿石，1794年芬兰化学家加多林（J.Gadolin）研究了这种矿石，从其中分离出一种新物质，三年后（1797年），瑞典人爱克伯格（A.G.Ekeberg）证实了这一发现，并以发现地名给新的物质命名为Ytteia(钇土)。后来为了纪念加多林，称这种矿石为Gadolinite(加多林矿，即硅铍钇矿)。
1803年德国化学家克拉普罗兹（M.H.Klaproth）和瑞典化学家柏齐力阿斯（J.J.Berzelius）及希生格尔（W.Hisinger）同时分别从另一矿石（铈硅矿）中发现了另一种新的物质---铈土（Ceria）。1839年瑞典人莫桑得尔（C.G.Mosander）发现了镧和镨钕混合物（didymium）。1843年莫桑得尔发现了铽和铒。1878年瑞士马利纳克（J.C.G.De Marignac）发现了镱，两年后他又发现了钆。1879年法国人布瓦普德朗（L.D.Boisbauder）发现了钐，瑞典人克利夫（P.T.Cleve）发现了钬和铥，瑞典人尼尔松（L.F.Nilson）发现了钪。1885年奥地利人威斯巴克（A.V.Welsbach）从莫桑得尔认为是“新元素”的镨钕混合物中发现了镨和钕。1886年布瓦普德朗发现了镝。1901年法国人德马尔赛（E.A.Demarcay）发现了铕。1947年美国人马瑞斯克（J.A.Marisky）等从铀裂产物中得到钷。从1794年加多林分离出钇土至1947年制得钷，历时150多年。
发现意义
稀土元素的发现从18世纪末到20世纪初，经历了100多年，发现了数十个，但只肯定了其中的十几个。铕被认为是20世纪初被发现的一个稀土元素。1892年布瓦博德朗利用光谱分析，鉴定钐中存在两种新元素，分别命名为Zε和Zζ 。后来在1906年，德马凯经过研究，确定新元素命名为这两种元素其实是同一个元素，并命名为 europium，元素符号Eu。铕和另一个稀土元素镥的发现就完成了自然界中存在的所有稀土元素的发现。它们俩的发现可以认为是打开了稀土元素发现的第四座大门，完成了稀土元素发现的第四阶段。
基本性质
铕为铁灰色金属，熔点822°C，沸点1597°C，密度5.2434克/厘米³；是稀土元素中密度最小、最软和最易挥发的元素。铕为稀土元素中最活泼的金属：室温下，铕在空气中立即失去金属光泽，很快被氧化成粉末；与冷水剧烈反应生成氢气；铕能与硼、碳、硫、磷、氢、氮等反应。铕广泛用于制造反应堆控制材料和中子防护材料。
物化性质
元素名称：铕
元素原子量：152.0
元素类型：金属
原子体积:(立方厘米/摩尔)：28.9
元素在太阳中的含量:(ppm)：0.0005
元素在海水中的含量:(ppm)
太平洋表面 0.0000001
地壳中含量：（ppm）：2.1
原子序数：63
元素符号：Eu
元素中文名称：铕
元素英文名称：Europium
相对原子质量：151.9
核内质子数：63
核外电子数：63
核电核数：63
相对原子质量：151.96
常见化合价： +2,+3
电负性： 1.2
外围电子层排布：4f⁷6s²
核外电子排布： 2,8,18,25,8,2
电子层：KLMNOP
电子数：2-8-18-32-18-8
同位素及放射线：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] 电子亲合和能：0 KJ·mol⁻¹
第一电离能：546.5 KJ·mol⁻¹
第二电离能： 1085 KJ·mol⁻¹
第三电离能： 0 KJ·mol⁻¹
单质密度： 5.259 g/cm³
单质熔点： 822.0 ℃
单质沸点： 1597.0 ℃
原子半径： 2.56 埃
离子半径： 1.07(+3) 埃
共价半径： 1.85 埃
常见化合物： 无
氧化态：
Main Eu+3
Other Eu+2
质子质量：1.05399E-25
质子相对质量：63.441
所属周期：6
所属族数：IIIB
摩尔质量：152
最高价氧化物：
密度：5.259
熔点：822.0
沸点：1597.0
晶胞参数：
a = 458.1 pm
b = 458.1 pm
c = 458.1 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
电离能 (kJ /mol)
M - M⁺ 546.7
M⁺ - M²⁺ 1085
M²⁺ - M³⁺ 2404
M³⁺ - M4⁺ 4110
维氏硬度：167MPa
晶体结构：晶胞为体心立方晶胞，每个晶胞含有2个金属原子。
颜色和状态：银白色金属
原子半径：2.56
常见化合价+2,+3
主要用途
铕（Eu）：1901年，德马凯（Eugene-Antole Demarcay）从“钐”中发现了新元素，取名为铕（Europium）。这大概是根据欧洲（Europe）一词命名的。氧化铕大部分用于荧光粉。Eu3 用于红色荧光粉的激活剂，Eu2 用于蓝色荧光粉。现在Y2O₂S:Eu3 是发光效率、涂敷稳定性、回收成本等最好的荧光粉。再加上对提高发光效率和对比度等技术的改进，故正在被广泛应用。
近年氧化铕还用于新型X射线医疗诊断系统的受激发射荧光粉。氧化铕还可用于制造有色镜片和光学滤光片，用于磁泡贮存器件，在原子反应堆的控制材料、屏蔽材料和结构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，所以常用于原子反应堆中作吸收中子的材料。此外，可用作彩色电视机的荧光粉，这些荧光粉发出闪亮的红色，用来制造电视荧光屏；激光材料等。
制造方法
富铕盐酸稀土制备超细高纯氧化铕的方法
一种富铕盐酸稀土制备超细高纯氧化铕的方法，是以富铕盐酸稀土为原料，其特征在于所述方法步骤如下：
（1）配料混合：将富铕盐酸稀土、盐酸、水进行混合配料；
（2）固－液分离：经过固－液分离，除去不溶性杂质，得到富铕盐酸稀土溶液料液，料液中稀土的浓度为0．1－1．2mol/L；
（3）电化学还原：将上一步得到的富铕盐酸稀土溶液在电化学反应器的阴极将三价铕Eu↑[3+]还原为二价铕Eu↑[2+]，得到EuCl↓[2]溶液；
（4）超声分馏萃取：在超声萃取设备中，加入EuCl↓[2]溶液、萃取液、洗液，三种物料配料的体积比为1∶0．5－5．0∶0．1－2．0，操作条件为超声频率19－80kHz，超声作用强度0．2－20．0W/cm↑[2]，操作温度为5－60℃，进行超声分馏萃取，中间出口液为EuCl↓[2]精制液，进入下一步；
（5）电化学氧化：将上一步得到EuCl↓[2]精制液进入电化学反应器中，在电化学反应器的阳极，将二价铕Eu↑[2+]氧化为三价铕Eu↑[3+]，生成EuCl↓[3]精制液；
（6）吸附除杂：在上一步得到的EuCl↓[3]精制液中，加入吸附除杂剂，进行进一步深度吸附除杂，经固－液分离，除去杂质，制得纯净的EuCl↓[3]精制液，进入下一步；
（7）超声结晶沉淀：在超声结晶设备中，加入纯净的盐酸铕精制液、结晶沉淀剂碳酸氢铵或碳酸铵，盐酸铕精制液与结晶沉淀剂配料的摩尔比为1∶1．1－1．6，操作条件为超声频率19－80kHz，超声作用强度0．2－20．0W/cm↑[2]，操作温度为5－60℃，进行超声结晶沉淀，生成碳酸铕Eu↓[2]（CO↓[3]）↓[3]结晶沉淀物，进入下一步；
（8）固－液分离：经固－液分离，得到固相为碳酸铕Eu↓[2]（CO↓[3]）↓[3]结晶沉淀物，进入下一步；
（9）干燥、灼烧：在25－800℃干燥，获得碳酸铕Eu↓[2]（CO↓[3]）↓[3]；在800－900℃下灼烧，获得Eu↓[2]O↓[3]含量≥99．99%，颗粒粒径为0．01－10．0μm的超细高纯氧化铕产品。
相关化合物
氧化铕 英文名：
europium oxide；europia
分子式：
Eu2O3
物化性质：
带淡红色的粉末。相对密度7.42.熔点2002度。不溶于水，溶于酸。能吸收空气中二氧化碳和水。
用途：
用作彩色电视机红色荧光粉激活剂，高压汞灯用荧光粉。
制法：
萃取法 以处理独居石或混合稀土矿所得的氯化稀土溶液为原料。用P204-煤油-HCL-ReCl3体系萃取，首先进行钕钐分组，萃余液用以提取轻稀土，将钐及重稀土萃入有机相，然后用2.0mg/L HcL反萃中稀土，得中稀土钐富集物，经锌粉还原，碱度法提取铕后，在京草酸沉淀，分离，烘干，灼烧，制的氧化铕。
毒性：
稀土元素的盐能降低血酶原的含量，使其失活，并抑制凝血活素的生成，使纤维蛋白原沉淀，催化分解磷酸化合物。稀土元素的毒性随原子量增加而减弱。工作时需带防毒面罩，如有放射性要进行特殊的防护，对粉尘应防止散落。
氢氧化铕 分子式： Eu(OH)3.xH₂O
分子量： 202.96
颜色及外观： 白色
溶解性： 不溶于水, 微溶于酸
稳定性： 轻微吸湿
三氯化铕 通常以水合物的形式存在
分子式： EuCl3.6H2O
分子量： 366.41
颜色及外观： 白色
溶解性： 溶于水，微溶于酸
稳定性： 轻微吸湿
硫酸铕 分子式： Eu2(SO4)3.xH2O
分子量： 592.10
颜色及外观： 粉红色晶体
溶解性： 可溶于水，微溶于酸
稳定性： 轻微吸湿
氟化铕 分子式： EuF3
分子量： 208.96
颜色及外观： 白色
溶解性： 不溶于水, 微溶于酸
稳定性： 轻微吸湿
硝酸铕 分子式： Eu(NO3)3.6H2O
CAS No. 10031-53-5
分子量： 337.97
颜色及外观： 晶体
溶解性： 溶于水和酸
稳定性： 轻微吸湿
碳酸铕 分子式： Eu2(CO3)3.xH2O
分子量： 483.95
颜色及外观： 白色
溶解性： 溶于水，微溶于酸
稳定性： 轻微吸湿
醋酸铕 分子式： Eu(O2C2H3)3.xH2O
分子量： 329.10
颜色及外观： 白色
溶解性： 溶于水，微溶于酸
稳定性： 轻微吸湿
元素周期表
主族元素 硼(5) 硅(14) 锗(32) 砷(33) 锑(51) 碲(52) 钋(84) 锂(3) 钠(11) 钾(19) 铷(37) 铯(55) 钫(87) 铍(4) 镁(12) 钙(20) 锶(38) 钡(56) 镭(88) 铝(13) 铟(49) 镓(31) 锡(50) 铊(81) 铅(82) 铋(83) Uut(113) Uuq(114) uup(115) Uuh(116) Uus(117) 氦(2) 氖(10) 氩(18) 氪(36) 氙(54) 氡(86) Uuo(118) 氟(9) 氯(17) 溴(35) 碘(53) 砹(85) 氢(1) 碳(6) 氮(7) 氧(8) 磷(15) 硫(16) 硒(34) 副族元素 镧(57) 铈(58) 镨(59) 钕(60) 钷(61) 钐(62) 铕(63) 钆(64) 铽(65) 镝(66) 钬(67) 铒(68) 铥(69) 镱(70) 镥(71) 锕(89) 钍(90) 镤(91) 铀(92) 镎(93) 钚(94) 镅(95) 锔(96) 锫(97) 锎(98) 锿(99) 镄(100) 钔(101) 锘(102) 铹(103) 钪(21) 钛(22) 钒(23) 铬(24) 锰(25) 铁(26) 钴(27) 镍(28) 铜(29) 锌(30) 钇(39) 锆(40) 铌(41) 钼(42) 锝(43) 钌(44) 铑(45) 钯(46) 银(47) 镉(48) 铪(72) 钽(73) 钨(74) 铼(75) 锇(76) 铱(77) 铂(78) 金(79) 钅卢(104) 钅杜(105) 钅喜(106) 钅波(107) 钅黑(108) 钅麦(109) 𫟼(110) 𬬭(111) 鿔(112) 汞(80)[1]