Europium: het element

Europium is een scheikundig element met symbool Eu en atoomnummer 63. Het is een zilverwit lanthanide en behoort tot de zeldzame aardmetalen. In 1890 ontdekte Paul de Boisbaudran spectraallijnen in een mengsel van de elementen samarium en gadolinium, die niet bij die elementen hoorden. Hierdoor ontstond het vermoeden over het bestaan van europium. De ontdekking van europium wordt echter meestal toegeschreven aan Eugène-Antole Demarçay, een Franse chemicus die in 1896 samarium onderzocht en daarbij stuitte op een verontreiniging door europium. In 1901 was hij in staat om europium voor het eerst te isoleren. De naam europium is afgeleid van het werelddeel Europa.

Plaats van het element europium in het periodiek systeem

Europium (Eu) behoort tot de zeldzame aardmetalen (zeldzame aarden) die praktisch allemaal tot de lanthaniden behoren en die steeds belangrijker worden voor de hightech industrie. De wereldvoorraden zeldzame aarden bevinden zich voor meer dan 90% in China, die inmiddels een drastische exportbeperking heeft ingesteld. Het is inmiddels een stragegisch materiaal geworden die in de nabije toekomst tot handelsoorlogen of erger kan leiden.

De chemische eigenschappen van het element europium

De fysische eigenschappen van het element europium

De Isotopen van het element europium

De isotopen 151Eu en 153Eu zijn stabiel en komen in de natuur voor. Circa 35 isotopen zijn instabiel en hebben halveringstijden van seconden, de isotoop150 Eu met een halveringstijd van circa 35 jaar is van deze groep het stabielst.

De stabielste isotopen van europium

Het voorkomen van Europium

Europium is een van de zeldzaamste elementen van de groep zeldzame aardmetalen. Door de reactieve aard van het element wordt het niet als vrij element in de natuur aangetroffen, maar alleen in verbindingen. Er zijn veel mineralen die lage concentraties europium bevatten, waarvan bastnäsiet en monaziet commercieel renbel zijn. De belangrijkste mijnen bevinden zich in China en de VS. De wereld reserves van europium zijn ongeveer 150.000 ton en de wereldproductie ongeveer 100 ton per jaar.

Gebruikseigenschappen van europium

Europium is een buigzaam metaal die qua hardheid lijkt het op lood. Van alle zeldzame aardmetalen is europium het meest reactief. Het oxideert snel aan de lucht, reageert heftig met water en ontbrandt spontaan bij temperaturen vanaf 150°C.

De toepassingen van europium

• Als metallisch element is europium voor de industrie toepassingen onbruikbaar, echter de europiumverbindingen kennen meerdere toepassingen in de hightech industrie.
• Verschillende isotopen van europium, bijvoorbeeld europium-155, zijn neutronenvangers (neutronen absorbtie) en gebruikt in nucleaire installaties als controlestaven in de reactor om de reactiesnelheid onder controle te houden.
• Als verbindingen voor fosforescerende poeder en verf. Voor het fosforiseren is men niet op fosfor aangewezen, de zeldzame aardmetalen zijn bijzonder geschikt voor dit doel.
• Europium fosforen worden gebruikt in televisiebuizen voor het creëren van een helder rode kleur en als activator voor Yttrium- fosforen. Voor een krachtige straatverlichting wordt een weinig europium toegevoegd aan kwikdamplampen voor meer natuurlijk licht.
• Een europium(III)complex wordt gebruikt als luminescerende stof in de drukinkt van bankbiljetten van 5 euro.
• Sommige plastics worden voorzien van europium om als lasermateriaal gebruikt te kunnen worden.
• Als legeringselement wordt europium toegevoegd in het metaalbaden om de eigenschappen van metalen te verbeteren.

Milieu en volksgezondheid

• Europium is nog niet grondig onderzocht, maar niets wijst erop dat het metaal giftig is in vergelijking met andere zware metalen. We vinden een soortgelijke beschrijving van het effect van europium in het milieu terug bij alle zeldzame aarden.
• Europium is brandgevaarlijk en in poedervorm kan brand explosief verlopen.
• Europium heeft geen bekende biologische rol. Europium zouten kunnen zwak toxisch zijn bij het inslikken, maar de toxische werking is niet goed onderzocht.
• Europium behoort tot de chemicaliën, evenals vele andere zeldzame aardmetalen, die in de vervaardiging van huishoudelijke apparatuur gebruikt kan zijn, zoals kleurentelevisies, fluorescerende lampen, spaarlampen en glas.
• Alle zeldzame aarden hebben vergelijkbare eigenschappen. Europium wordt zelden in de natuur gevonden, omdat het in zeer kleine hoeveelheden voorkomt. Het gebruik van europium neemt toe, vooral ook omdat het geschikt is om katalysatoren te produceren en glas te polijsten.
• Europium is gevaarlijk (als vele andere dampen en gassen) in een afgesloten werkomgeving zonder ventilatie, omdat de dampen en gassen met de lucht ingeademd worden en zuurstof in de longen verdringt. Langdurige blootstelling aan de damp kan longembolie als gevolg hebben. Wanneer het zich ophoopt in het lichaam kan het tevens de lever beschadigen.
• Europium komt in het milieu terecht door bijvoorbeeld de olie-industrie en door het weggooien van huishoudelijke apparatuur. Europium hoopt zich op in de bodem en dit leidt tot een verhoogde concentratie in mens en dier via de voedselketen. Europium vormt onder normale omstandigheden geen bedreiging voor plant en dier. Bij waterdieren veroorzaakt hogere concentratie europium schade aan de cellen en dit heeft negatieve effecten op de voortplanting en de werking van het zenuwstelsel.