Tue. Jun 2nd, 2020

LUCA

Online Science portal by KSSP

യൂറോപ്പിയം – ഒരു ദിവസം ഒരു മൂലകം

യൂറോപ്പിയം മൂലകത്തെകുറിച്ചറിയാം

ഡോ. ശ്യാം ജിത്ത്  എസ്.എസ്

അസിസ്റ്റന്റ് പ്രൊഫസര്‍, രസതന്ത്രവിഭാഗം, യൂണിവേഴ്സിറ്റി കോളേജ്, തിരുവനന്തപുരം

യൂറോപ്പിയം മൂലകത്തെകുറിച്ചറിയാം

ലാന്ഥനൈഡുകളുടെ ഗണത്തില്‍പെട്ട പ്രധാന റെയര്‍ എര്‍ത്ത് മൂലകമാണ് യൂറോപ്പിയം. യൂറോപ്പ് ഭൂഖണ്ഡത്തിന്റെ പേര് അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് ഈ മൂലകത്തിന്റെ നാമകരണം. അറ്റോമിക നമ്പര്‍ 63 ആയിട്ടുള്ള ഈ മൂലകത്തിന്റെ സവിശേഷതകളും ഉപയോഗങ്ങളും നമുക്കു നോക്കാം.

യൂജിന്‍ – അനറ്റോള്‍ ഡിമോര്‍സേ

ആവര്‍ത്തനപട്ടികയില്‍  f ബ്ലോക്കില്‍ ഉള്‍പ്പെട്ട ഈ മൂലകത്തെ 1901ല്‍ യൂജിന്‍ – അനറ്റോള്‍ ഡിമോര്‍സേ എന്ന ഫ്രഞ്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് കണ്ടെത്തിയത്. യൂറോപ്പിയത്തിന്റെ കണ്ടെത്തല്‍ മറ്റൊരു മൂലകമായ സമേരിയത്തിന്റെ കണ്ടെത്തലുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. 1879ല്‍ ഫ്രഞ്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ പോള്‍ എമിലി ലിക്കോക് ഡീ ബോയ്സ് ബൗഡ്രാന്‍ സമേരിയം എന്ന മൂലകത്തെ കണ്ടെത്തിയതായി അവകാശപ്പെട്ടു. എന്നാല്‍ മറ്റു ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ഇതംഗീകരിച്ചില്ല. ബൗഡ്രാന്‍ വേര്‍തിരിച്ച സാംപിളില്‍ ഒന്നിലധികം റെയര്‍ എര്‍ത്ത് മൂലകങ്ങള്‍ അടങ്ങിയതാവാം എന്നാണ് അവര്‍ കരുതിയത്.

1886ല്‍ ഡിമോര്‍സേ സ്പെക്ട്രോസ്കോപി പഠനങ്ങള്‍ വഴി സമേറിയത്തിനോടൊപ്പം മറ്റൊരു മൂലകത്തിന്റെ സാന്നിധ്യവും തിരിച്ചറിഞ്ഞു. സ്വന്തമായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പ്  ഉപയോഗിച്ചു   ഡിമോര്‍സേ നടത്തിയ പഠനങ്ങള്‍, പക്ഷെ വിവാദങ്ങള്‍ക്ക് വഴി തെളിച്ചു. പുതിയ മൂലകത്തിന്റെ കണ്ടെത്തല്‍ സാധൂകരിക്കുന്നതിനായി കൂടുതല്‍ പഠനങ്ങള്‍ ആവശ്യമായി വന്നു. 1901ല്‍ ഡിമോര്‍സെ യൂറോപ്പിയത്തെ വേര്‍തിരിച്ചു. സമേരിയം മഗ്നീഷ്യം നൈട്രേറ്റിന്റെ ആവര്‍ത്തിച്ചുള്ള ക്രിസ്റ്റലൈസേഷന്‍ വഴിയാണ് യൂറോപ്പിയത്തെ അദ്ദേഹം വേര്‍തിരിച്ചത്. 1904ല്‍ മറ്റൊരു ഫ്രഞ്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ജോര്‍ജസ് ഉര്‍ബെയ്ന്‍, അശുദ്ധ ഗാഡോലിനിയത്തില്‍ നിന്നും യൂറോപ്പിയത്തെ വേര്‍ത്തിരിച്ചു.

യൂറോപ്പിയംനിര്‍മ്മാണം

  •   ശുദ്ധമായ ലോഹം നിര്‍മ്മിക്കാനായി ഉരുകിയ യൂറോപ്പിയം ക്ലോറൈഡിന്റെയും സോഡിയം ക്ലോറൈഡിന്റെയും മിശ്രിതത്തെ വൈദ്യുത വിശ്ലേഷണം ചെയ്യുന്നു.
  •   Eu2O2 ലന്ഥാനവുമായി ചേര്‍ന്ന് വായുവിന്റെ അസാന്നിധ്യത്തില്‍ ചൂടാക്കി യൂറോപ്പിയം നിര്‍മ്മിക്കാം.
  •  മോണോസൈറ്റ്, ബസ്റ്റനോസൈറ്റ്, സെനോറ്റൈം എന്നീ ധാതുക്കളില്‍ നിന്നും അയോണ്‍ എക്സ്ചേഞ്ച് രീതിയില്‍ യൂറോപ്പിയത്തെ വ്യാവസായികമായി നിര്‍മ്മിക്കാം.
മൂലകം യൂറോപ്പിയം
പ്രതീകം Eu
അറ്റോമിക നമ്പര്‍ 63
അറ്റോമിക മാസ് 151.96
ദ്രവണാങ്കം 1095k
തിളനില 1873k
സാന്ദ്രത 5.248g/cm3
ഇലക്ടോണ്‍ വിന്യാസം [Xe]4f76s2
വിശിഷ്ടതാപധാരിക 182J kg-1K-1
കോവാലന്റ് റേഡിയസ് 1.83 A0
ഇലക്ട്രോണ്‍ അഫിനിറ്റി 83.363KJmol-1

യൂറോപ്പിയംസവിശേഷതകള്‍

വെള്ളിയുടെ നിറമുള്ള, എന്നാല്‍ എളുപ്പം മങ്ങിപ്പോവുന്ന, ഡക്റ്റിലിറ്റി കൂടുതലുള്ള മൂലകമാണ് യൂറോപ്പിയം. എളുപ്പം ഓക്സീകരണത്തിനു വിധേയമാവുന്നതിനാലാണ് നിറം മങ്ങുന്നത്. റെയര്‍ എര്‍ത്ത് ലോഹങ്ങളില്‍ താരതമ്യേന ക്രിയാശീലത കൂടിയ യൂറോപ്പിയം ജലവുമായി എളുപ്പം രാസപ്രവര്‍ത്തനത്തിലേര്‍പ്പെട്ട് യൂറോപ്പിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡും, ഹൈഡ്രജന്‍ വാതകവും ഉണ്ടാവുന്നു.

ഏകദേശം മുപ്പതോളം ഐസോടോപ്പുകള്‍ ഈ മൂലകത്തിനുണ്ടെങ്കിലും, പ്രകൃതിയില്‍ ഏറ്റവും ലഭ്യതയുള്ളവ Eu-151,Eu-153എന്നിവയാണ്. ഇവയുടെ പ്രകൃതിയിലെ ലഭ്യത യഥാക്രമം 47.8% ഉം 52.2%വുമാണ്. പ്രകൃതിയില്‍ ഈ മൂലകം സ്വതന്ത്രാവസ്ഥയില്‍ കാണപ്പെടുന്നില്ല. മോണോസൈറ്റ്,ബസ്റ്റനാസൈറ്റ്, സെനോറ്റൈം എന്നീ ധാതുക്കളില്‍ ഈ മൂലകത്തെ കാണാം. ഇതിന്റെ പ്രധാനപ്പെട്ട രണ്ട് ഓക്സീകരണാവസ്ഥകളാണ്  Eu2+, Eu3+എന്നിവ. ചന്ദ്രനില്‍ നിന്നും കൊണ്ടുവന്ന പാറകളില്‍ യൂറോപ്പിയത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം പ്രതീക്ഷതിലും കൂടുതല്‍ അളവില്‍ ഉണ്ടായിരുന്നു.

യൂറോപ്പിയത്തിന്റെ ലൂമിനസന്‍സ് പ്രതിഭാസം

ഉയര്‍ന്ന ഊര്‍ജ്ജനിലയിലുള്ള ഇലക്ട്രോണിക് സ്റ്റേറ്റുകളില്‍ നിന്നുള്ള വികിരണങ്ങളുടെ ഉത്സര്‍ജനമാണ് ലൂമിനസന്‍സ്. ഫ്ലൂറസന്‍സ്, ഫോസ് ഫോറസന്‍സ് എന്നിങ്ങനെ ലൂമിനസന്‍സിനെ രണ്ടായി തിരിക്കാം.

ഓക്സീകരണാവസ്ഥ +3 ആയിരിക്കുമ്പോള്‍ ഏറ്റവും നന്നായി ലൂമിനസന്‍സ് പ്രകടമാക്കുന്ന ലാന്‍ഥനൈഡുകളാണ്  Tb,Eu,Nd,Yb എന്നിവ. അവയില്‍തന്നെ ഏറ്റവും കൂടുതല്‍ പഠനവിധേയമാക്കപ്പെട്ട ലൂമിനസന്‍സ്  പ്രതിഭാസമാണ്  Eu3+അയോണുകളുടേത്.

ഇതിനുള്ള പ്രധാന കാരണങ്ങള്‍

  1. Eu3+ന്റെ ലൂമിനസന്‍സ്ലൈഫ് ടൈം വളരെകൂടുതലാണ്.
  2. ഇത് ഫോട്ടോബ്ലീച്ചിംഗിനെ നന്നായി പ്രതിരോധിക്കുന്നു.
  3. യൂറോപ്പിയത്തിന്റെ ലൂമിനസന്‍സ് ദൃശ്യപ്രകാശത്തിന്റെ തരംഗദൈര്‍ഘ്യത്തില്‍പെടുന്നു.
  4. യൂറോപ്പിയത്തിന്റെ സ്പെക്ടല്‍ലൈനുകള്‍ (മറ്റുലാന്‍ഥനൈഡുകളെ അപേക്ഷിച്ച് ) വളരെയധികംനേര്‍ത്തതാണ്.

യൂറോപ്പിയത്തിന്റെ വിവിധ ഊര്‍ജ്ജ നിലകളുടെ ടേം സിംബല്‍ ഉപയോഗിച്ചുള്ള  ക്രമീകരണവും സാധ്യമായ വികിരണോത്സര്‍ജനവും ചിത്രത്തില്‍ സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.

യൂറോപ്പിയത്തിന്റെ ലൂമിനസന്‍സ് പ്രതിഭാസം ധാരാളം ബയോമെഡിക്കല്‍ അപ്ലിക്കേഷനുകള്‍ക്ക് പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു. ബയോഇമേജിംഗ്, ഇമ്യൂണോഅസ്സേ തുടങ്ങിയ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളില്‍ ധാരാളമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു.

യൂറോപ്പിയം സള്‍ഫേറ്റ് UV പ്രകാശത്തില്‍ ചുവപ്പ്നിറത്തിലുള്ള ഫ്ലൂളറസന്‍സ് പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു

യൂറോപ്പിയംഉപയോഗങ്ങള്‍

  • യൂറോപ്പിയം (III) ഫോസ്ഫര്‍, അതി തീവ്ര ചുവന്ന പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നതിനാല്‍     യൂറോ കറന്‍സികളില്‍ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു.
  • കാഥോഡ് റേ ട്യൂബ് ടെലിവിഷനുകളില്‍ ചുവന്ന പ്രകാശം പ്രദാനം ചെയ്യുന്നതിന്

  • ന്യൂട്രോണുകളെ ആഗിരണം ചെയ്യാന്‍ കഴിവുള്ളതിനാല്‍, ആണവ നിലയങ്ങളില്‍     നിയന്ത്രണ ദണ്ഡുകളില്‍ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു.
  • യൂറോപ്പിയം ഡോപ് ചെയ്ത പ്ലാസ്റ്റിക് ലേസര്‍ വസ്തുക്കളില്‍ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു.
%d bloggers like this: