Generic filters
Exact matches only
FS Logoi

Rohstoff des Monats: Europium

In jedem Monat rückt die F&S einen besonderen Rohstoff und Neuigkeiten rund um Forschung und Entwicklung in den Fokus. Im Dezember geht es um das Seltenerdmetall Europium.

von | 01.12.24

Europium wird vor allem als Dotierungsmittel für die Produktion von Leuchtstoffen eingesetzt, die z.B. in Energiesparlampen Verwendung finden.
Quelle: generiert mit DALL-E
Rohstoff des Monats: Europium

Symbol: Eu

Ordnungszahl: 63

Atommasse: 151,964 u

Aggregatzustand: fest

Schmelzpunkt: 1099 K (826 °C)

Siedepunkt: 1800 K (1.529 °C)

CAS-Nummer: 7440-53-1

Allgemeines zu Europium

Europium (Eu) ist neben Americium das einzige nach einem Erdteil benannte Element und gehört zu den Seltenen Erden. Als chemisches Element im Periodensystem gehört es zur Gruppe der Lanthanoide. Es ist ein silbrig glänzendes, weiches Metall, das an der Luft schnell oxidiert und in Wasser unter Wasserstoffentwicklung reagiert. Mit einer Dichte von 5,244 g/cm³ ist Europium das leichteste der sogenannten Schwermetalle.

Vorkommen

Europium kommt in der Erdkruste mit einer Häufigkeit von etwa 2 ppm (parts per million) vor und gehört damit zu den seltenen Elementen auf der Erde somit ein seltenes Element. Ein großer Teil des weltweiten Europiums stammte aus der kalifornischen Mine Mountain Pass in den USA. Ab den 1990er Jahren wurde Bayan Obo im Norden Chinas das bedeutendste Fördergebiet.
Europium tritt nicht in reiner Form auf, sondern ist in verschiedenen Mineralien wie Monazit und Bastnäsit als Nebenbestandteil enthalten. Der Anteil an Europium in diesen Mineralien beträgt typischerweise zwischen 0,1 und 0,2 %.

Gewinnung

Die Gewinnung von Europium erfolgt über mehrere Schritte: Die Erze werden zunächst zerkleinert und durch Verfahren wie Flotation angereichert. Anschließend werden sie in Schwefelsäure gelöst. Die einzelnen Seltenerdmetalle werden durch Ionenaustausch, Solvent-Extraktion oder elektrochemische Deposition voneinander getrennt.

Für Europium wird häufig eine Reduktion von Eu³⁺ zu Eu²⁺ mittels Zinkamalgam durchgeführt, gefolgt von einer Fällung als schwerlösliches Europiumsulfat. Das hochreine Europiumoxid (Eu₂O₃) wird schließlich mit metallischem Lanthan im Vakuum reduziert, um metallisches Europium zu erhalten. Alternativ kann auch eine Schmelzflusselektrolyse einer EuCl₃/KCl/LiCl-Schmelze durchgeführt werden.

Verwendung von Europium

Europium wird vor allem als Dotierungsmittel für die Produktion von Leuchtstoffen eingesetzt, die z.B. in Energiesparlampen Verwendung finden. Es dient auch in Geldscheinen als Aktivator in Szintillationskristallen, als Lasermaterial und ist in elektronischen Messgeräten wie Oszilloskopen im Einsatz. Ein weiteres Anwendungsgebiet sind Kontrollstäbe in Kernkraftwerken.
Recycling

Sowohl die USA als auch die Europäische Union stufen Europium als kritischen Rohstoff ein. Das Recycling könnte nicht zuletzt aufgrund der hohen Abhängigkeit von Importen künftig an Bedeutung gewinnen, zahlreiche Forschungsarbeiten widmen sich diesem Thema. Aktuell beträgt die Recyclingrate etwa zwei Prozent.

Extraktion von Europium

Forschende der ETH Zürich haben ein nachhaltiges Verfahren zur effizienten Extraktion von Europium aus Lampenabfällen entwickelt, das auf natürlichen chemischen Komplexen basiert: Der Schlüssel zu dieser Technik liegt in kleinen anorganischen Molekülen mit vier Schwefelatomen, die um ein Wolfram- oder Molybdänatom herum angeordnet sind: Tetrathiometallate. Die Forschenden ließen sich dabei von der Welt der Proteine inspirieren. Tetrathio­metallate kommen oft als Bindungsstelle für Metalle in natürlichen Enzymen vor. Erstmals werden Tetrathio­metallate nun auch als Liganden für die Trennung von Seltenerd­metallen eingesetzt. Dabei kommen dessen Redox-Eigenschaften zum Tragen, die Europium in seinen ungewöhnlichen zweiwertigen Zustand reduzieren und so die Trennung von den anderen dreiwertigen Seltenerd­metallen vereinfachen. Die Forschenden haben ihre Technologie patentiert und haben das Start-up REEcover gegründet, um sie künftig zu vermarkten
Biologische Bedeutung und Toxizität

Europium hat keine biologische Bedeutung, jedoch sind lösliche Europiumverbindungen leicht giftig.

Entdeckung

Der französische Chemiker Eugène-Anatole Demarçay wies 1896 mittels spektroskopischer Untersuchung im gerade entdeckten Selten­erdelement Samarium ein bislang unbekanntes Element nach. 1901 gelang ihm die Isolation von Europium.

Jetzt Newsletter abonnieren

Immer auf dem aktuellen Stand, alle 2 Wochen in Ihrem Postfach.

Hier anmelden

Ernährungsindustrie : Absatzrückgang und trübe Aussichten
Ernährungsindustrie : Absatzrückgang und trübe Aussichten

Die deutsche Ernährungsindustrie musste im November 2024 einen deutlichen Absatzrückgang von 4,4 Prozent hinnehmen, insbesondere im Exportgeschäft. Auch das Geschäftsklima bleibt angespannt: Der ifo-Index verzeichnete erneut eine Verschlechterung. Gleichzeitig steigen die Erzeugerpreise für Agrar- und Energierohstoffe weiter – mit spürbaren Folgen für die gesamte Branche.

mehr lesen
Raumlufttechnik: Herstellerverband feiert 30 Jahre Engagement
Raumlufttechnik: Herstellerverband feiert 30 Jahre Engagement

Der Herstellerverband Raumlufttechnische Geräte e. V. setzt Qualitätsstandards bei Lüftungsgeräten und das seit inzwischen 30 Jahren. Aktuelles Highlight ist ein Tool, mit dem der CO2-Fußabdruck für individuell geplante Lüftungsgeräte über den Lebenszyklus berechnet werden kann. Es wird am 18. März auf der ISH 2025 in Halle 8.0 am Stand F95 vorgestellt.

mehr lesen

Sie möchten die F&S Filtrieren und Separieren testen?

Bestellen Sie Ihr kostenloses Probeheft

Überzeugen Sie sich selbst: Gerne senden wir Ihnen die F&S kostenlos und unverbindlich zur Probe!

Finance Illustration 03