Оксид европия(III)

Оксид европия может быть получен путём нагрева металлического европия в атмосфере кислорода или термическим разложением оксалата, нитрата, сульфата, гидроксида или карбоната европия при 800—1000 °C^[1][2].

Оксид европия(III) представляет собой порошок белого цвета с розоватым оттенком.

Существует в следующих аллотропных модификациях^[1][3]:

• кубической объемноцентрированной типа биксбиита (пространственная группа Ia-3) с параметрами элементарной ячейки 1,0869 нм стабильной до 1050—1100 °C.
• моноклинной (пространственная группа C2/m) с параметрами решетки а = 1,4082 нм, b = 0,3604 нм, c = 0,8778 нм, β = 100^o00’.
• гексагональной выше 2040 °C.
• высокотемпературной гексагональной при нагреве выше 2140 °C.
• высокотемпературной кубической выше 2280 °C.

Плотность кубического оксида европия составляет 7,29 г/см³, а моноклинного — 7,96 г/см^3[4].

Как правило, компактный оксид европия после спекания при температурах в области существования моноклинной фазы имеет метастабильную моноклинную фазу, которая практически не претерпевает фазового перехода в низкотемпературную модификацию вследствие очень малой скорости этого процесса^[2].

Моноклинная модификация оксида европия имеет следующие физические свойства^[4]:

Коэффициент термического расширения 10,3∙10⁻⁶ 1/K^[5]

Модуль упругости 120±3 ГПа

Прочность на сжатие 323±35 МПа

Прочность на растяжение 31,2±7,9 МПа

Оксид европия(III) проявляет основные свойства. Не вступает в реакцию с щелочами, гидратом аммиака, холодной водой^[6].

• Реагирует с горячей водой:

${\displaystyle {\mathsf {Eu_{2}O_{3}+3H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ 2Eu(OH)_{3}}}}$

• Реагирует с разбавленными холодными кислотами:

${\displaystyle {\mathsf {Eu_{2}O_{3}+6HCl\ {\xrightarrow {}}\ 2EuCl_{3}+3H_{2}O}}}$

• Реагирует с концентрированными кипящими кислотами:

${\displaystyle {\mathsf {Eu_{2}O_{3}+3H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ Eu_{2}(SO_{4})_{3}+3H_{2}O}}}$

• Реагирует с сероводородом:

${\displaystyle {\mathsf {Eu_{2}O_{3}+3H_{2}S\ {\xrightarrow {500^{o}C}}\ Eu_{2}S_{3}+3H_{2}O}}}$

• Восстанавливается до монооксида европия графитом или европием:

${\displaystyle {\mathsf {Eu_{2}O_{3}+C\ {\xrightarrow {1300^{o}C}}\ 2EuO+CO\uparrow }}}$

${\displaystyle {\mathsf {Eu_{2}O_{3}+Eu\ {\xrightarrow {1220^{o}C,Ar}}\ 3EuO}}}$

• Восстанавливается до металлического европия лантаном:

${\displaystyle {\mathsf {Eu_{2}O_{3}+2La\ {\xrightarrow {1200^{o}C}}\ La_{2}O_{3}+2Eu}}}$

Широко используется как красный или синий люминофор в телевизорах и люминесцентных лампах^[7].

Является легирующей добавкой при производстве флуоресцентного стекла.

Катализатор для получения непредельного спирта 3-бутен-1-ола из 1,4-бутандиола^[8].

Потенциальный материал для использования в качестве поглотителя нейтронов в реакторах на быстрых нейтронах^[9].