Europium

1886 untersuchte der Chemiker Sir William Crookes (1832-1919) das Mineral Samarskit. Im Linienspektrum eines Produktes entdeckte er eine Linie, die ein bis dahin unbekanntes Element darstellte. 1901 wies der französische Chemiker Eugéne Anatole Demarcay (1852-1903) in Paris die Existenz des Elements nach. Als erstes gelang es ihm ebenfalls das Element zu isolieren. Der Name bezieht sich auf den Kontinent Europa, denn eine ganze Reihe europäischer Chemiker und Forscher war an der Entdeckung und dem sehr komplizierten Nachweis beteiligt.

Europium ist ein silberglänzendes weiches Schwermetall. Für ein Schwermetall besitzt es jedoch mit 5,245 g/cm3 eine ungewöhnlich niedrige Dichte. Gleiches gilt ebenso für den verhältnismäßig niedrigen Schmelzpunkt von 826 °C und den Siedepunkt von 1527 °C.
Europium kristallisiert unter Normalbedingungen kubisch im raumzentrierten Gitter (a = 455 pm). Bei sehr hohen Drücken ab 34 GPa ändert sich die Elektronenkonfiguration innerhalb des Metall von zwei- auf dreiwertig. Dies ermöglicht auch eine Supraleitfähigkeit, die sich bei einem Druck von etwa 80 GPa und einer Temperatur von etwa 1,8K beobachten lässt.

Europium ist ein unedles Metall und reagiert mit den meisten Nichtmetallen. Unter den Lanthanoiden ist Europium das reaktivste Element und reagiert schnell mit Sauerstoff. Bei etwa 180 °C  entzündet es sich an der Luft spontan und verbrennt zu Europium(III)-oxid. Europium löst sich in Wasser langsam, in Säuren schnell unter Bildung von WasserstoffEuropium löst sich in Ammoniak, dabei bildet sich eine blaue Lösung.

Die Luminiszenz von Europium ist außergewöhnlich. Das Eu3+-Kation gehört zu jenen Lanthanoid-Kationen, die in einem geeigneten Komplex bei Absorption bestimmter Wellenlängen Licht im sichtbaren Bereich emittieren können. Dreiwertiges Europium-Kation ist in einer wässrigen Lösung farblos, werden aber organische Liganden mit einem ausgedehnten π-Elektronensystem koordiniert sorgt der Antennen Effekt dafür, dass die lumineszenten Eigenschaften des Zentralteilchens stark ansteigen. So leiten die π-Elektronen des Ligandens die absorbierte Energie des einfallenden Lichtes (ca. 355nm) zu den 5d-Elektronen des Eu3+, wodurch diese in das 4f-Orbital gelangen und beim Zurückfallen Licht im sichtbaren Bereich (bei ca. 610 nm) emittieren. Europiumoxid ist unter normalem Licht weißlich, unter langweliigem UV Licht jedoch leuchtet es intensiv rot.

Europium wird in Kernreaktoren als Neutronenabsorber verwendet. Bei den früheren Farbbildröhren der Computer und Fernseher wurde Europium als Dotierungsmittel eingesetzt um einn roten Leuchtstoff zu erhalten. Europium wird in Eurobanknoten eingesetzt. Die Fluoreszenz von Europium wird als Schutz gegen Fälschungen eingesetzt. Weiter findet es Anwendung in Quecksilberhochdrucklampen zur Beleuchtung von Straßen.

Die Eu3+-Ionen werden mit Zinkamalgam zu Eu2+-Ionen reduziert, hierbei fällt unlösliches Europiumsulfat aus. Die Trennung erfolgt per Lösungsmittelextraktion und Ionenaustauschverfahren. Die resultierenden Oxide werden wie bei den meisten Lanthanoiden mit Lanthan zu reinem Metall reduziert.

Europium kommt nur in minimalen Mengen im Körper vor und hat keine biologische Bedeutung. Auch durch Pflanzenwurzeln kann das Element nicht aufgenommen werden. Wegen der chemischen Ähnlichkeit ist bei allen Lanthanoiden die Wirkung auf uns Menschen ähnlich. Eine gesteigerte Schädlichkeit auf den Organismus liegt nicht vor, es lößliche Europium Verbindungen werden als leicht giftig eingestuft. Das feinverteilte Metallpulver, die Oxide und die Hydroxide reizen Augen und Schleimhäute. Europium ist das aggressivste Lanthanoid und sollte deshalb nicht eingeatmet werden.