Элементы: замечательный сон профессора Менделеева

К обнаружению европия причастен британский химик и физик Уильям Крукс, который более известен своими работами, которые, в конечном итоге привели к созданию кинескопов для телевизоров и компьютерных мониторов – он обнаружил, что, если приложить к электродам, расположенным внутри стеклянной вакуумированной трубки (трубки Крукса) высокое электрическое напряжение, то в трубке будет наблюдаться необычное свечение. Сам Крукс назвал эффект «катодными лучами», позже стало ясно, что причина свечения – поток электронов, движущихся от катода к аноду; физике также считают Крукса человеком, заложившим основы радиометрии. В 1886 году Крукс проводил спектральный анализ минерала, содержащего иттербий и самарий и заметил, что набор линий, которые позволяет получить спектрометр, указывает на наличие в образце третьего элемента, однако развивать идею и выделять новый элемент из руды Крукс не стал.

Вслед за Круксом спектральные линии нового элемента в соединениях металлов, которые мы сейчас называем лантаноидами, в 1892 году наблюдал Поль Лекок де Буабодран. В конечном итоге чистая соль нового элемента была получена в 1901 году ещё одним французским физиком Эженом-Анатолем Демарсе, который и дал ему название в честь континента Европы. Металлический европий был выделен из соли еще спустя десяток лет. Некоторые специалисты по истории науки сравнивают ситуацию с открытием европия с зеркальным вариантом открытия пенициллина – для нас открытие первого антибиотика связывается с именем Александра Флеминга, однако настоящую пользу пенициллин стал приносить через десять с лишним лет после публикации Флеминга, когда биохимикам Эрнсту Борису Чейн и Хоуарду Уолтеру Флори, о которых помнят только специалисты в области биохимии, удалось выделить пенициллин в чистом виде. С европием ситуация обратная – лавры первооткрывателя этого элемента официально принадлежат Демарсе, а о Круксе и Буабодране почти не вспоминают, хотя, конечно, сравнение было бы более ярким, если бы про европий знало бы примерно столько же людей, сколько знают про пенициллин.

Несмотря на то, что европий не является самым известным химическим элементом, он значительно влияет на наше окружения, применяясь как легирующая добавка. Небольшое количество производных европия добавляют в люминофоры – материалы, которые начинают светиться при воздействии электронов или ультрафиолетового излучения. Люминофоры применялись при изготовлении кинескопов телевизоров и мониторов компьютеров с электронно-лучевыми трубками, в медицине люминофоры используют для рентгена и флюорографию. Способность люминофоров светиться без электрического источника энергии используется в системах эвакуации и пожарной безопасности. Европий позволяет обеспечить свечение двумя цветами – соли трехвалентного европия, добавленные к люминофорам, заставляют их излучать красный свет, а двухвалентного – голубой. Европий является одним из самых дорогих лантаноидов, килограмм металлического европия стоит около 2000 долларов.

Жителям Европы (и не только) довольно часто приходится держать в руках изделия, в которых содержится европий – содержащие этот металл люминофоры применяются для защиты от подделки евробанкнот, что, учитывая происхождение названия элемента, довольно символично.

Длительные трудности с выделением металлического европия, как, впрочем, и его высокая цена связана ещё и с тем, что этот металл проявляет относительно высокую химическую активность (скорость окисления европия кислородом воздуха или взаимодействия с водой сравнимы со скоростью реакции кальция), и при контакте с воздухом европий покрывается слоем жёлтого карбоната Eu₂(CO₃)₃. Европий является хорошим поглотителем нейтронов, но редко применяется в атомной энергетике как из-за высокой стоимости, так и из-за того, что поглощающие нейтроны производные европия выдерживают в ядерном реакторе в полтора раза меньше, чем обычно использующийся для захвата нейтронов карбид бора.

64. Гадолиний

Гадолиний был назван в честь финского химика и геолога Юхана Гадолина, который одним из первых начал изучать образец минерала, найденный около шведского селения Иттербю. В 1792 году Гадолин выделил из минерала иттербита первый редкоземельный металл – иттрий, после чего оказалось, что обильный новыми минералами иттербит – два минерала, один из которых позднее в честь Гадолина был назван гадолитнитом.