铕

发现简史

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。

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。

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。

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。

矿藏分布

物理性质

铕

yǒuㄧㄡˇ

铕是一种金属元素，银白色

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

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。

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

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

核电荷数：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：2404 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(+2) 埃 0.95(+3)埃

共价半径： 1.85 埃

常见化合物： 无

氧化态：

Main Eu3+

Other Eu2+

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。

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。

化学性质

氧化铕

英文名europium oxide；europia

分子式：Eu2O3

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。

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

硫酸铕：

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

应用领域

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。

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。

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Eu3+还原为二价铕Eu2+，得到EuCl2溶液；

（4）超声分馏萃取：在超声萃取设备中，加入EuCl2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/cm2，操作温度为5－60℃，进行超声分馏萃取，中间出口液为EuCl2精制液，进入下一步；

（5）电化学氧化：将上一步得到EuCl2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Eu2+氧化为三价铕Eu3+，生成EuCl3精制液；

（6）吸附除杂：在上一步得到的EuCl3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EuCl3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，超声作用强度为0．2－20．0W/cm2，操作温度为5－60℃，进行超声结晶沉淀，生成碳酸铕Eu2（CO3）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Eu2（CO3）3结晶沉淀物，进入下一步；