OĞUZHAN AKGÜN 09055052

EUROPİUM-GADOLİNİUM

Europium sembolü Eu ve atom numarası 63 olan bir kimyasal elementtir.Bu hali hazırda hava ve suya okside orta derecede sert, gümüş gibi bir metaldir. Lantanid serisinin tipik bir üyesi olan öropyum, genellikle oksidasyon hali 3 varsayılır, ancak oksidasyon hali +2 de yaygındır. Europium önemli bir biyolojik bir role sahiptir ve diğer ağır metallere göre daha toksik değildir.

FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

Europium şekillendirilebilir bir metaldir.Bu element hacim merkezli kübik kafes kristal yapılıdır.İkinci en düşük erime noktasına sahiptir ve lantanidler arasında en düşük yoğunluğa sahiptir.1.8 K altında soğutulduğunda ve 80 GPA üstünde sıkıştırıldığında süper iletken haline gelir.Bunun sebebi Europium metalik halde iki değerliklidir ve uygulanan basınç ile 3 değerlikli hale gelir. İki değerli halde, güçlü yerel manyetik momenti, lokal momentini etkisiz hale getirerek bastırır iletkenlik başlatılır.

EUROPİUM

KiMYASAL ÖZELİİKLERİ

Europium en reaktif nadir toprak elemanıdır. Bir santimetre boyutlu örneğinin toplu oksidasyonu birkaç gün içinde ortaya çıkar.Böylece hızla havada oksitlenir, su ile olan tepkime kalsiyum ile karşılaştırılabilir ve tepkidir.

2 Eu + 6 H2O → 2 Eu(OH)3 + 3 H2

Yüksek reaktivite özelliği gösterir. Katı öropyum numuneleri nadiren mineral yağ koruyucu bir tabaka ile kaplanmış olsa bile taze metalin parlak bir görünüme sahiptir.

4 Eu + 3 O2 → 2 Eu2O3

Europium bir nonahidrat olarak var olan hidratlanmış Eu soluk pembe çözeltiler oluşturmak için kolayca seyreltik sülfürik asit içinde çözünür.

2 Eu + 3 H2SO4 + 18 H2O → 2 [Eu(H2O)9]3+ + 3 SO4 + 3 H2

İZOTOPLARI

Her ne kadar genellikle üç değerlikli olarak bulunsa da öropyum hali hazırda iki değerlikli bileşikleri de vardır. Neredeyse sadece +3 oksidasyon durumuna sahip bileşikler oluşturmak çoğu Lantanid için sıra dışıdır. Büyüklüğü ve koordinasyon sayısı olarak öropyum ( II ) ve baryum(II ) benzerdir. Anaerobik ve özellikle de jeotermal koşullarda iki değerli formu kalsiyum mineraller ve diğer alkali toprak içine dahil olma eğilimindedir, yeterince stabildir

Europium 2 izotoptan oluşmaktadır.Bunlar 151Eu ve 153Eu’dur. Doğal radyoizotop 151Eu yanı sıra, 35 yapay radyoizotoplar, 36.9 yıllık bir yarılanma ömrü ile 150EU, 13.516 yıllık bir yarılanma ömrü ile 152Eu ve 154Eu karakterize edilmiştir. Kalan tüm radyoaktif izotoplar 4,7612 yıldan daha kısa yarılanma ömrü ve çoğunluğunun 12.2 saniyeden daha kısa yarılanma ömrü vardır. 153Eu daha hafif izotopları için birincil bozulma ve elektron yakalama modundadır.

Europium’un birçok uygulama alanları vardır.

Europium lazer sistemlerinde kullanılır.Bazı cam tiplerine takviye olarak kullanılır ve böylelikle lazer oluşum sistemi elemanlarındandır.

Europium oksit (Eu2O3) renkli televizyonlarda kullanılır.

Europium oksit floresan lambalarda kırmızı fosfor olarak kullanılır, ve itriyum tabanlı fosforlar için bir aktivatör olarak görev alır.

Renkli televizyonlarda 0.5-1 gram arasında bulunur.

Europium; biyomoleküler etkileşimleri incelemek için kullanılır.

Ayrıca sahte para tespitinde kullanılır.Sahte fosfora karşılık anti-sahte Europium fosforları ile sahte para tespit edilir.

NMR spektroskopilerde  europium kompleksleri kullanılır.

KULLANIM ALANLARI

BİLEŞİKLERİ

Europium bileşikler en çok oksidasyon koşulları altında üç değerli halinde varolma eğilimindedir.Çoğunlukla bu bileşiklerin özellikleri ; Eu (III) 6-9 oksijenik ligandla bağlanır ve tipik olarak suya benzer. Bu bileşikler, klorürler, sülfatlar, nitratlar, su ya da organik bir polar çözücü madde içinde çözünürdür.

Yandaki fotoğrafta europium sülfat örneği gösterilmiştir.

GADOLİNİUMAtom numarası 64, atom ağırlığı 156,9 olan, yüksek ısıda eriyen, birtakım tuzları bilinen, parlak gri renkte katı elementtir. (simgesi Gd).Şekil alabilir, dövülebilir, lantanit metallerindendir. Yumuşaklık, katı maddelerin gerilme baskısı veya bir kuvvet tarafından yapılan işe karşı gösterdikleri şekil değiştirme yeteneğidir. Ve Gadolinium yumuşaktır (sünektir).

Seyrek toprak elementlerinin 17 tanesinden biridir. Seyrek toprak elementleride doğada metal olarak görülürler. ( Geçiş metalleri ).Doğada sadece tuz kombinasyonları halinde bulunurlar..Bu bulunan minerallerden bir oksitin adı da ismini ünlü kimyager Johan Gadolin'den alan Gadolinit'tir.Bu metal 1986 yılında Paul Emile Lecoq de Boisbaudran tarafından izole ediliştir.

Gadolinyum metali önemli ölçüde demir, krom ve ilgili alaşımların yüksek ısı oksidasyonu için işlenebilirlik ve direnç geliştirebilir ölçüde olağandışı metalürjik özelliklere sahiptir.

Gadolinyum bir metal ya da bir tuz gibi yapı veya metaryellerin yüksek derecede nötron emme kapasitesine sahiptir ve bu nedenle nötron radyografi ve nükleer reaktörlerde koruma için de kullanılır.

Bir çok nadir toprak elementleri gibi, gadolinyum flüoresan özelliklere sahip olan üç-değerli iyonlar oluşturur. Gadolinyum (III) tuzları bu yüzden çeşitli uygulamalar yeşil fosfor olarak kullanılmıştır.

Suda çözünür tuzlar meydana gadolinyum iyonu, memelilere oldukça zehirlidir. Ancak, şelat (kıskaçlı) gadolinyum (III) bileşikleri, çok daha az toksiktir.

 FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

Gadolinyum dövülebilir bir metaldir ve nadir toprak metalİdir. Bu, 1235 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklara ısıtıldığı zaman, oda sıcaklığında, altıgen biçime yakın şekilde sıkışmış α-formunda bir kristalizedir, ancak, bu hacim merkezli kübik bir yapıya sahip olan ß-formu haline dönüştürür.

Gadolinyum 20 ° C (68 ° F) altındaki sıcaklıklarda ferromanyetik ve şiddetle bu sıcaklığın üstünde paramanyetiktir. Önemli bir manyetokalorik etkisi vardır. Bireysel gadolinyum atomlar fullerene molekülleri içine kapsülleştirip izole ve transmisyon elektron mikroskobu ile görüntülenmiştir. Bireysel Gd atom ve küçük Gd kümeleri de karbon nanotüpler içine dahil edilmiştir.

KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

Gadolinyum, Gd türevleri oluşturmak için bir çok element ile bir araya gelmektedir. İkili oluşturucu bileşikler yüksek sıcaklıklarda, nitrojen, karbon, sülfür, fosfor, boron, selenyum, silikon ve arseniktir.Diğer nadir toprak elementlerinin aksine metalik gadolinyum kuru havada nispeten istikrarlıdir. Gadolinyum kendi unsurları içine çeşitli metallerin oksitlerini azaltan, güçlü bir indirgeyici bir madde özelliği gösterir. Gadolinyum oldukça elektropozitif ve soğuk su ile ve oldukça hızlı bir şekilde sıcak su ile gadolinyum hidroksit oluşturmak için yavaş yavaş reaksiyona girer:2 Gd + 6 H2O → 2 Gd(OH)3 + 3 H2

Gadolinyum metali [Gd(H2O)9]3+ kompleksleri gibi var olan renksiz Gd iyonları içeren, seyreltik sülfürik asit ile kolaylıkla saldırıya geçer:

2 Gd + 3 H2SO4 + 18 H2O → 2 [Gd(H2O)9]3+ + 3 (SO4 ) 2− + 3 H2

 Gadolinyum metal yaklaşık 200 ° C sıcaklıkta, halojen (X2) ile reaksiyona girer:2 Gd + 3 X2 → 2 GdX3

KULLANIM ALANLARI157Gd nötron terapide tümörlerin tespiti için kullanılmıştır.

Gadolinyum yanabilir özelliktedir ve nükleer deniz sistemlerinde kullanılır.

Organik gadolinyum kompleksleri ve gadolinyum bileşiklerin çözeltileri tıbbi manyetik rezonans görüntüleme ve manyetik rezonans anjiografi (MRA) prosedürleri görüntü geliştirmek için intravenöz MRT-kontrast maddesi olarak kullanılır.

Vücudumuzda timörlerin bulunması için organik gadolinyum vücuda enjekte edilir.

X-RAY sistemlerinde dedektörlerde görüntüleme için kullanılır.

Mikrodalgalarda  kullanılır.Manyeto-optik filmin alt tabakası için kullanılır.

Gadolinyumdan elde edilen taklit elmaslar bilgisayarların belleklerinde kullanılır.Katı oksit yakıt pillerinde elektrolit olarak (SOFCs) kullanılır.

Seryum oksit gibi malzemeler için bir takviye olarak gadolinyum kullanılarak, yüksek iyonik iletkenliği ve yakıt hücrelerinin düşük maliyetli üretim için uygun olan düşük bir çalışma sıcaklığında bir elektrolit oluşturur. 

Gadolinyum örnekleri