Gadolin
Gadolin (Gd, łac. gadolinium) – pierwiastek chemiczny z grupy lantanowców w układzie okresowym, posiadający silne własności ferromagnetyczne. Nazwa pochodzi od nazwiska mineraloga i chemika fińskiego Johana Gadolina. Został odkryty w 1880 r. przez Jeana Charles’a Galissarda de Marignac.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| europ ← gadolin → terb | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wygląd | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| srebrzystobiały | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 Widmo emisyjne gadolinu | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ogólne informacje | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nazwa, symbol, l.a. | gadolin, Gd, 64 (łac. gadolinium) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupa, okres, blok | –, 6, f | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stopień utlenienia | III | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Właściwości metaliczne | lantanowiec | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Właściwości tlenków | średnio zasadowe | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Masa atomowa | 157,25(3)[a][3] u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stan skupienia | stały | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gęstość | 7901 kg/m³ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Temperatura topnienia | 1313 °C[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Temperatura wrzenia | 3273 °C[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Numer CAS | 7440-54-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PubChem | 23982 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WystępowanieEdytuj
Gadolin występuje w skorupie ziemskiej w ilości 6 ppm (wagowo). Najważniejszymi minerałami gadolinu są:
- monacyt (Ce,La,Th,Nd,Y,Pr)PO4, zwany także piaskiem monacytowym;
- bastnezyt (Ce,La,Nd,Y,Pr)CO3F, dużo rzadszy niż monacyt.
Ma kilka odmian alotropowych.
IzotopyEdytuj
Naturalnie występujący gadolin jest mieszaniną 5 izotopów stabilnych oraz 2 radioizotopów, z których 152Gd ma czas połowicznego rozpadu ok. bilion lat, a rozpadu 160Gd nigdy nie zaobserwowano (teoretycznie powinien ulegać podwójnemu rozpadowi β do 160Dy z T½ >1,3×1021 lat)[4]. Ponadto znanych jest 28 radioizotopów sztucznych o liczbach masowych od 136 do 169[5].
ZastosowanieEdytuj
Z izotopów sztucznych najszerzej wykorzystywane są 153Gd i 159Gd jako wskaźniki promieniotwórcze. Trwałe izotopy 155Gd i 157Gd stosuje się w technice reaktorowej, z uwagi na ich przekroje czynne na pochłanianie neutronów termicznych (odpowiednio: 70 kb/atom, 160 kb/atom).
Tlenek gadolinu Gd2O3 umieszcza się w prętach kontrolnych reaktorów jądrowych i szkłach ochronnych, zaś borek gadolinu GdB6 w prętach bezpieczeństwa i osłonach przed neutronami. Siarczany i inne związki gadolinu mają właściwości paramagnetyczne – wykorzystuje się je jako kontrast w badaniach jądrowym rezonansem magnetycznym.
Tlenosiarczek gadolinu (Gd2O2S) domieszkowany terbem wykazuje zieloną fosforescencję i jest stosowany w ekranach CRT[6] oraz jako scyntylator w obrazowaniu rentgenowskim[7].
Gadolin wykorzystywany jest do tworzenia stopów magnetokalorycznych, stosowanych w procesie rozmagnesowania adiabatycznego do uzyskiwania niskich temperatur.
Związek gadolinu gadobutrol (nazwa handlowa: Gadovist) znajduje zastosowanie jako dożylny środek kontrastowy przy badaniu magnetycznym rezonansem jądrowym[8].
Inne właściwościEdytuj
Temperatura Curie gadolinu to 20 °C[9].
UwagiEdytuj
- ↑ Liczba w nawiasie oznacza niepewność ostatniego podanego miejsca po przecinku.
PrzypisyEdytuj
- ↑ a b CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R. Lide (red.), wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-14, ISBN 978-1-4200-9084-0.
- ↑ Gadolin (nr 263060) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-04]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ Current Table of Standard Atomic Weights in Order of Atomic Number (ang.). Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights, IUPAC, 2013-09-24. [dostęp 2013-12-02].
- ↑ F.A. Danevich, V.V. Kobychev, O.A. Ponkratenko, V.I. Tretyak, Yu.G. Zdesenko. Quest for double beta decay of 160Gd and Ce isotopes. „Nuclear Physics A”. 694 (1–2), s. 375, 2001. DOI: 10.1016/S0375-9474(01)00983-6.
- ↑ Universal Nuclide Chart. nucleonica. [dostęp 2011-05-02].
- ↑ Nobuyuki Tsuda, Masaaki Tamatani, Fukaya Ajiro, Nagai Hitosi Projection CRT with a green emitting terbium activated lanthanum oxychloride phosphor exhibiting nearly constant light-output of elevated temperatures Patent US 5115306.
- ↑ Edwin H. Land Photographic product having x-ray intensifier screen as an integral component of theimage receiving sheet Patent US 3185841.
- ↑ Lesley J. Scott, Gadobutrol: A Review in Contrast-Enhanced MRI and MRA, „Clin Drug Investig.”, 38 (8), 2018, s. 773–784, DOI: 10.1007/s40261-018-0674-9, PMID: 30006819, PMCID: PMC6153968.
- ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R. Lide (red.), wyd. 83, Boca Raton: CRC Press, 2002, s. 4-116, ISBN 978-0-8493-1556-5.