Europium – Propriétés – Prix – Applications – Production

À propos d’Europium

L’europium est un métal argenté moyennement dur qui s’oxyde facilement dans l’air et l’eau. Étant un membre typique de la série des lanthanides, l’europium assume généralement l’état d’oxydation +3. L’europium est l’un des éléments les moins abondants de l’univers. Seulement environ 5×10−8% de toute la matière dans l’univers est de l’europium.

Sommaire

Élément	Europium
Numéro atomique	63
Catégorie d’élément	Métal de terre rare
Phase à STP	Solide
Densité	5,244 g/cm3
Résistance à la traction ultime	120 MPa
Limite d’élasticité	60 MPa
Module de Young	18,2 GPa
Échelle de Mohs	N / A
Dureté Brinell	N / A
Dureté Vickers	170 MPa
Point de fusion	822°C
Point d’ébullition	1529°C
Conductivité thermique	14W/mK
Coefficient de dilatation thermique	35 µm/mK
Chaleur spécifique	0,18 J/g·K
Température de fusion	9,21 kJ/mole
Chaleur de vaporisation	143,5 kJ/mole
Résistivité électrique [nanoohmmètre]	900
Susceptibilité magnétique	+34600e-6cm^3/mol

Applications d’Europium

L’europium est utilisé dans l’impression des billets en euros. Il brille en rouge sous la lumière UV et les contrefaçons peuvent être détectées par l’absence de cette lueur rouge. C’est un dopant dans certains types de verre dans les lasers et autres dispositifs optoélectroniques. Étant donné que les isotopes de l’europium agissent comme de bons absorbeurs de neutrons, ils sont étudiés pour être utilisés dans des applications de contrôle nucléaire, comme dans les absorbeurs consommables.

 

 

Production et prix de l’Europium

Les prix des matières premières changent quotidiennement. Ils dépendent principalement de l’offre, de la demande et des prix de l’énergie. En 2019, les prix de l’Europium pur se situaient autour de 36000 $/kg.

L’europium est l’un des éléments de terres rares les plus rares sur Terre. Le métal europium a un aspect blanc argenté. La monazite et la bastnasite sont les principaux minerais contenant de l’europium. Commercialement, il est récupéré du sable de monazite et de la bastnasite par des procédés d’extraction et des techniques d’échange d’ions. La monazite est un minerai important pour le thorium, le lanthane et le cérium. On le trouve souvent dans les gisements de placers. L’Inde, Madagascar et l’Afrique du Sud possèdent d’importants gisements de sables de monazite. Les gisements en Inde sont particulièrement riches en monazite.

Source : www.luciteria.com

Propriétés mécaniques de l’Europium

Force de l’Europium

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine. La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique.

Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence.

Voir aussi: Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime de l’Europium

La résistance à la traction ultime de l’Europium est de 120 MPa.

Limite d’élasticité de l’Europium

La limite d’élasticité de l’Europium  est de 60 MPa.

Module de Young de l’Europium

Le module d’Young de l’Europium est de 60 MPa.

Dureté de l’Europium

En science des matériaux, la dureté est la capacité à résister à  l’indentation de surface (déformation plastique localisée ) et  aux rayures. Le test de dureté Brinell est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un  pénétrateur sphérique dur  est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

La dureté Brinell de l’Europium est d’environ N/A.

La méthode d’essai de dureté Vickers a été développée par Robert L. Smith et George E. Sandland chez Vickers Ltd comme alternative à la méthode Brinell pour mesurer la dureté des matériaux. La méthode d’essai de dureté Vickers peut également être utilisée comme méthode d’essai de microdureté, qui est principalement utilisée pour les petites pièces, les sections minces ou les travaux en profondeur.

La dureté Vickers de l’europium est d’environ 170 MPa.

La dureté à la rayure est la mesure de la résistance d’un échantillon à la déformation plastique permanente due au frottement d’un objet pointu. L’échelle la plus courante pour ce test qualitatif est l’échelle de Mohs, qui est utilisée en minéralogie. L’échelle de Mohs de dureté minérale est basée sur la capacité d’un échantillon naturel de minéral à rayer visiblement un autre minéral.

L’europium a une dureté d’environ N/A.

Voir aussi: Dureté des matériaux

Europium – Structure cristalline

Une structure cristalline possible d’ Europium est la structure cubique centrée sur le corps.

Dans les métaux et dans de nombreux autres solides, les atomes sont disposés en réseaux réguliers appelés cristaux. Un réseau cristallin est un motif répétitif de points mathématiques qui s’étend dans tout l’espace. Les forces de la liaison chimique provoquent cette répétition. C’est ce motif répété qui contrôle les propriétés telles que la résistance, la ductilité, la densité, la conductivité (propriété de conduire ou de transmettre la chaleur, l’électricité, etc.) et la forme. Il existe 14 types généraux de ces modèles connus sous le nom de réseaux de Bravais.

Voir aussi: Structure cristalline des matériaux

Structure cristalline de l’Europium

Propriétés thermiques de l’Europium

Europium – Point de fusion et point d’ébullition

Le point de fusion de l’Europium est de 822°C.

Le point d’ébullition de l’Europium est de 1529°C.

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard.

Europium – Conductivité thermique

La conductivité thermique de l’ Europium est de 14 W/(m·K).

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la conductivité thermique, k (ou λ), mesurée en W/mK. C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par conduction. Notez que la loi de Fourier s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

Coefficient de dilatation thermique de l’Europium

Le coefficient de dilatation thermique linéaire de l’ Europium est  de 35  µm/(m·K)

La dilatation thermique est généralement la tendance de la matière à changer ses dimensions en réponse à un changement de température. Il est généralement exprimé sous la forme d’un changement fractionnaire de longueur ou de volume par unité de changement de température.

Europium – Chaleur spécifique, chaleur latente de fusion, chaleur latente de vaporisation

La chaleur spécifique de l’europium est de 0,18 J/g K.

La capacité calorifique est une propriété extensive de la matière, c’est-à-dire qu’elle est proportionnelle à la taille du système. La capacité thermique C a l’unité d’énergie par degré ou d’énergie par kelvin. Lors de l’expression du même phénomène en tant que propriété intensive, la  capacité thermique est divisée par la quantité de substance, de masse ou de volume, ainsi la quantité est indépendante de la taille ou de l’étendue de l’échantillon.

La chaleur latente de fusion de l’europium est de 9,21 kJ/mol.

La chaleur latente de vaporisation de l’europium est de 143,5 kJ/mol.

La chaleur latente est la quantité de chaleur ajoutée ou retirée d’une substance pour produire un changement de phase. Cette énergie décompose les forces attractives intermoléculaires, et doit également fournir l’énergie nécessaire pour dilater le gaz (le pΔV travail). Lorsque la chaleur latente est ajoutée, aucun changement de température ne se produit. L’enthalpie de vaporisation est fonction de la pression à laquelle cette transformation a lieu.

Europium – Résistivité électrique – Susceptibilité magnétique

La propriété électrique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ électrique appliqué. L’une des principales caractéristiques des matériaux est leur capacité (ou leur incapacité) à conduire le courant électrique. En effet, les matériaux sont classés selon cette propriété, c’est-à-dire qu’ils sont divisés en conducteurs, semi-conducteurs et non-conducteurs.

Voir aussi: Propriétés électriques

La propriété magnétique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ magnétique appliqué. Les propriétés magnétiques macroscopiques d’un matériau sont une conséquence des interactions entre un champ magnétique extérieur et les moments dipolaires magnétiques des atomes qui le constituent. Différents matériaux réagissent différemment à l’application du champ magnétique.

Voir aussi: Propriétés magnétiques

Résistivité électrique de l’Europium

La résistivité électrique de l’Europium est de 900 nΩ⋅m.

La conductivité électrique et son inverse, la résistivité électrique, est une propriété fondamentale d’un matériau qui quantifie la manière dont l’europium conduit le flux de courant électrique. La conductivité électrique ou conductance spécifique est l’inverse de la résistivité électrique.

Susceptibilité magnétique de l’Europium

La susceptibilité magnétique de l’Europium est de +34600e-6 cm^3/mol.

En électromagnétisme, la susceptibilité magnétique est la mesure de l’aimantation d’une substance. La susceptibilité magnétique est un facteur de proportionnalité sans dimension qui indique le degré d’aimantation de l’europium en réponse à un champ magnétique appliqué.