যাদুকর বিরল পৃথিবীর উপাদান ইউরোপিয়াম

ইউরোপিয়াম, প্রতীক হল Eu, এবং পারমাণবিক সংখ্যা হল 63। ল্যান্থানাইডের একটি সাধারণ সদস্য হিসাবে, ইউরোপিয়ামে সাধারণত +3 ভ্যালেন্স থাকে, কিন্তু অক্সিজেন +2 ভ্যালেন্সও সাধারণ। +2 এর ভ্যালেন্স স্টেট সহ ইউরোপিয়ামের কম যৌগ রয়েছে। অন্যান্য ভারী ধাতুর সাথে তুলনা করে, ইউরোপিয়ামের কোন উল্লেখযোগ্য জৈবিক প্রভাব নেই এবং এটি তুলনামূলকভাবে অ-বিষাক্ত। ইউরোপিয়ামের বেশিরভাগ প্রয়োগ ইউরোপিয়াম যৌগের ফসফোরেসেন্স প্রভাব ব্যবহার করে। ইউরোপিয়াম হল মহাবিশ্বের সবচেয়ে কম প্রচুর পরিমাণে উপাদানগুলির মধ্যে একটি; মহাবিশ্বে মাত্র 5টি আছে × 10-8% পদার্থ ইউরোপিয়াম।

মোনাজাইটে ইউরোপিয়াম বিদ্যমান

ইউরোপিয়ামের আবিষ্কার

গল্পটি 19 শতকের শেষের দিকে শুরু হয়: সেই সময়ে, চমৎকার বিজ্ঞানীরা পারমাণবিক নির্গমন বর্ণালী বিশ্লেষণ করে মেন্ডেলিভের পর্যায় সারণীতে অবশিষ্ট শূন্যপদগুলি পদ্ধতিগতভাবে পূরণ করতে শুরু করেছিলেন। আজকের দৃষ্টিতে, এই কাজটি কঠিন নয়, এবং একজন স্নাতক ছাত্র এটি সম্পূর্ণ করতে পারে; কিন্তু সেই সময়ে, বিজ্ঞানীদের কাছে শুধুমাত্র কম নির্ভুলতা এবং নমুনাগুলির যন্ত্র ছিল যা বিশুদ্ধ করা কঠিন ছিল। অতএব, ল্যানথানাইড আবিষ্কারের পুরো ইতিহাসে, সমস্ত "আধা" আবিষ্কারক মিথ্যা দাবি করতে এবং একে অপরের সাথে তর্ক করতে থাকে।

1885 সালে, স্যার উইলিয়াম ক্রুকস 63 মৌলটির প্রথম কিন্তু খুব স্পষ্ট সংকেত আবিষ্কার করেননি: তিনি একটি সামারিয়াম নমুনায় একটি নির্দিষ্ট লাল বর্ণালী রেখা (609 এনএম) পর্যবেক্ষণ করেছিলেন। 1892 এবং 1893 সালের মধ্যে, গ্যালিয়াম, সামারিয়াম এবং ডিসপ্রোসিয়ামের আবিষ্কারক, পল এ মাইল লেকোক ডি বোইসবউড্রান, এই ব্যান্ডটিকে নিশ্চিত করেন এবং আরেকটি সবুজ ব্যান্ড (535 এনএম) আবিষ্কার করেন।

পরবর্তীতে, 1896 সালে, Eug è ne Anatole Demar çay ধৈর্য সহকারে সামারিয়াম অক্সাইড আলাদা করেন এবং সামারিয়াম এবং গ্যাডোলিনিয়ামের মধ্যে অবস্থিত একটি নতুন বিরল পৃথিবীর উপাদান আবিষ্কারের বিষয়টি নিশ্চিত করেন। তিনি 1901 সালে এই উপাদানটিকে সফলভাবে পৃথক করেছিলেন, আবিষ্কারের যাত্রার সমাপ্তি চিহ্নিত করে: "আমি আশা করি এই নতুন উপাদানটির নাম ইউরোপিয়াম রাখব, যার প্রতীক Eu এবং প্রায় 151 এর পারমাণবিক ভর।"

ইলেক্ট্রন কনফিগারেশন

ইলেক্ট্রন কনফিগারেশন:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f7

যদিও ইউরোপিয়াম সাধারণত ত্রিভূক্ত হয়, তবে এটি দ্বিমুখী যৌগ গঠনের প্রবণ। এই ঘটনাটি বেশিরভাগ ল্যান্থানাইড দ্বারা +3 ভ্যালেন্স যৌগ গঠনের থেকে আলাদা। Divalent europium-এর একটি ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন 4f7 আছে, কারণ সেমি ভরা এফ শেল আরও স্থিতিশীলতা প্রদান করে এবং ইউরোপিয়াম (II) এবং বেরিয়াম (II) একই রকম। ডিভালেন্ট ইউরোপিয়াম হল একটি হালকা হ্রাসকারী এজেন্ট যা বাতাসে জারিত হয়ে ইউরোপিয়াম (III) এর যৌগ তৈরি করে। অ্যানেরোবিক অবস্থার অধীনে, বিশেষ করে উত্তাপের অবস্থার অধীনে, ডিভালেন্ট ইউরোপিয়াম যথেষ্ট স্থিতিশীল এবং ক্যালসিয়াম এবং অন্যান্য ক্ষারীয় মাটির খনিজগুলির সাথে যুক্ত হতে থাকে। এই আয়ন বিনিময় প্রক্রিয়া হল "নেতিবাচক ইউরোপিয়াম অসংগতি" এর ভিত্তি, অর্থাৎ, চন্ড্রাইটের প্রাচুর্যের সাথে তুলনা করে, মোনাজাইটের মতো অনেক ল্যান্থানাইড খনিজগুলিতে কম ইউরোপিয়াম সামগ্রী রয়েছে। মোনাজাইটের তুলনায়, বাস্টনেসাইট প্রায়ই কম নেতিবাচক ইউরোপিয়াম অসামঞ্জস্য প্রদর্শন করে, তাই বাস্টনেসাইটও ইউরোপিয়ামের প্রধান উৎস।

ইউরোপিয়াম ধাতু

ইউরোপিয়াম হল একটি লোহা ধূসর ধাতু যার গলনাঙ্ক 822 ° C, একটি স্ফুটনাঙ্ক 1597 ° C, এবং একটি ঘনত্ব 5.2434 g/cm ³； এটি বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির মধ্যে সবচেয়ে কম ঘন, নরম এবং সবচেয়ে উদ্বায়ী উপাদান। ইউরোপিয়াম হল বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির মধ্যে সবচেয়ে সক্রিয় ধাতু: ঘরের তাপমাত্রায়, এটি অবিলম্বে বাতাসে তার ধাতব দীপ্তি হারায় এবং দ্রুত পাউডারে জারিত হয়; হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন করতে ঠাণ্ডা পানি দিয়ে হিংস্রভাবে প্রতিক্রিয়া দেখান; ইউরোপিয়াম বোরন, কার্বন, সালফার, ফসফরাস, হাইড্রোজেন, নাইট্রোজেন ইত্যাদির সাথে বিক্রিয়া করতে পারে।

ইউরোপিয়ামের প্রয়োগ

ইউরোপিয়াম সালফেট অতিবেগুনী রশ্মির অধীনে লাল প্রতিপ্রভ নির্গত করে

জর্জেস আরবেইন, একজন তরুণ অসামান্য রসায়নবিদ, উত্তরাধিকারসূত্রে Demar çay-এর স্পেকট্রোস্কোপি যন্ত্রটি পেয়েছেন এবং দেখতে পেয়েছেন যে 1906 সালে ইউরোপিয়ামের সাথে ডোপ করা একটি Yttrium(III) অক্সাইড নমুনা খুব উজ্জ্বল লাল আলো নির্গত করেছিল। এটি ইউরোপিয়াম ফসফরেসেন্ট পদার্থের দীর্ঘ যাত্রার সূচনা – শুধুমাত্র লাল আলো নির্গত করতে ব্যবহৃত হয় না, কিন্তু নীল আলো, কারণ নির্গমন বর্ণালী Eu2+ এই সীমার মধ্যে পড়ে।

লাল Eu3+, সবুজ Tb3+ এবং নীল Eu2+ নিঃসরণকারীর সমন্বয়ে গঠিত একটি ফসফর, বা তাদের একটি সংমিশ্রণ অতিবেগুনী আলোকে দৃশ্যমান আলোতে রূপান্তর করতে পারে। এই উপকরণগুলি বিশ্বজুড়ে বিভিন্ন যন্ত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে: এক্স-রে তীব্রকরণ স্ক্রিন, ক্যাথোড রে টিউব বা প্লাজমা স্ক্রিন, সেইসাথে সাম্প্রতিক শক্তি-সঞ্চয়কারী ফ্লুরোসেন্ট ল্যাম্প এবং আলো-নির্গত ডায়োড।

ট্রাইভ্যালেন্ট ইউরোপিয়ামের ফ্লুরোসেন্স প্রভাব জৈব সুগন্ধি অণু দ্বারাও সংবেদনশীল হতে পারে এবং এই ধরনের কমপ্লেক্সগুলি বিভিন্ন পরিস্থিতিতে প্রয়োগ করা যেতে পারে যার জন্য উচ্চ সংবেদনশীলতা প্রয়োজন, যেমন জাল-বিরোধী কালি এবং বারকোড।

1980 এর দশক থেকে, ইউরোপিয়াম সময়-সমাধান করা কোল্ড ফ্লুরোসেন্স পদ্ধতি ব্যবহার করে অত্যন্ত সংবেদনশীল বায়োফার্মাসিউটিক্যাল বিশ্লেষণে অগ্রণী ভূমিকা পালন করছে। বেশিরভাগ হাসপাতাল এবং চিকিৎসা পরীক্ষাগারে এই ধরনের বিশ্লেষণ রুটিন হয়ে দাঁড়িয়েছে। বায়োলজিক্যাল ইমেজিং সহ জীবন বিজ্ঞানের গবেষণায়, ইউরোপিয়াম এবং অন্যান্য ল্যান্থানাইড দিয়ে তৈরি ফ্লুরোসেন্ট জৈবিক প্রোব সর্বব্যাপী। সৌভাগ্যবশত, আনুমানিক এক বিলিয়ন বিশ্লেষণকে সমর্থন করার জন্য এক কিলোগ্রাম ইউরোপিয়াম যথেষ্ট - চীন সরকার সম্প্রতি বিরল পৃথিবীর রপ্তানি সীমাবদ্ধ করার পরে, বিরল পৃথিবীর উপাদান সঞ্চয়ের ঘাটতিতে আতঙ্কিত শিল্পোন্নত দেশগুলিকে এই জাতীয় অ্যাপ্লিকেশনগুলির অনুরূপ হুমকির বিষয়ে চিন্তা করতে হবে না।

ইউরোপিয়াম অক্সাইড নতুন এক্স-রে চিকিৎসা নির্ণয় পদ্ধতিতে উদ্দীপিত নির্গমন ফসফর হিসাবে ব্যবহৃত হয়। Europium অক্সাইড রঙিন লেন্স এবং অপটোইলেক্ট্রনিক ফিল্টার তৈরি করতে, চৌম্বকীয় বুদবুদ স্টোরেজ ডিভাইসের জন্য এবং নিয়ন্ত্রণ সামগ্রী, রক্ষাকারী উপকরণ এবং পারমাণবিক চুল্লির কাঠামোগত উপকরণগুলিতেও ব্যবহার করা যেতে পারে। যেহেতু এর পরমাণু অন্য যেকোনো উপাদানের চেয়ে বেশি নিউট্রন শোষণ করতে পারে, তাই এটি সাধারণত পারমাণবিক চুল্লিতে নিউট্রন শোষণের উপাদান হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

আজকের দ্রুত সম্প্রসারিত বিশ্বে, সম্প্রতি আবিষ্কৃত ইউরোপিয়ামের প্রয়োগ কৃষিতে গভীর প্রভাব ফেলতে পারে। বিজ্ঞানীরা খুঁজে পেয়েছেন যে দ্বি-ভূক্ত ইউরোপিয়াম এবং ইউনিভ্যালেন্ট কপার দিয়ে ডোপ করা প্লাস্টিক সূর্যালোকের অতিবেগুনি অংশকে দৃশ্যমান আলোতে রূপান্তর করতে পারে। এই প্রক্রিয়াটি বেশ সবুজ (এটি লাল রঙের পরিপূরক রং)। গ্রিনহাউস তৈরির জন্য এই ধরনের প্লাস্টিক ব্যবহার করে গাছপালাকে আরও দৃশ্যমান আলো শোষণ করতে এবং ফসলের ফলন প্রায় 10% বৃদ্ধি করতে সক্ষম করে।

ইউরোপিয়াম কোয়ান্টাম মেমরি চিপগুলিতেও প্রয়োগ করা যেতে পারে, যা এক সময়ে বেশ কয়েকদিনের জন্য নির্ভরযোগ্যভাবে তথ্য সংরক্ষণ করতে পারে। এটি সংবেদনশীল কোয়ান্টাম ডেটাকে একটি হার্ড ডিস্কের মতো ডিভাইসে সংরক্ষণ করতে এবং সারা দেশে পাঠানো সক্ষম করতে পারে।