Fakta o gadoliniu Zjistěte více o tomto stříbřitě bílém kovu

Gadolinium je stříbřitě bílý kov bez oxidace.

Prvek gadolinium má atomové číslo 64 a symbol Gd. Kujnost tohoto kovu je nízká a má vzácnou tažnost.

Vystavení tohoto kovu kyslíku vede k černému povlaku na jeho užitečnosti. Kov se po určitém bodě změní na paramagnetický. Obvykle se vyskytuje v oxidované formě s nečistotami kvůli souvisejícím chemickým vlastnostem. Prvek se na zemském povrchu nikdy nenachází v nejčistší formě. Hlavní přísadou gadolinia je minerální gadolinit a nachází se také v kovech vzácných zemin, jako je bastnasit a monazit.

Teplota gadolinia se zvyšuje v magnetických polích a klesá, když se z něj odstraňuje. Proto je známý jako magnetokalorický. Gadolinium bylo poprvé vyčištěno v roce 1935 Felixem Trombem. Je aplikován ve zprávách MRI pro zvýšení počtu snímků. Reaguje s kyslíkem za vysokých teplot s reakcí vody v ředící kyselině.

Pro udržení tyčí v nepřetržitém štěpení se gadolinium používá v jaderném reaktoru. Gadolinium má průřez všemi tepelnými prvky se zvýšeným tepelným neutronem.

Je to netoxický prvek. Přestože je šetrná k rostlinám a zvířatům, její sůl může způsobit podráždění pokožky.

Klasifikace Gadolinia Jako Chemický Prvek

Pro vytvoření své derivace s třetím Gd se gadolinium kombinuje s většinou prvků. U binárních sloučenin gadolinia kombinace při vysokých teplotách s fosforem, sírou, uhlíkem, arsenem, křemíkem a dusíkem.

Ve srovnání s jinými prvky má gadolinium ve své kovové formě vitalitu v suchém vzduchu. Působí také jako redukční činidlo redukcí oxidů ze stříbrných kovů v prvcích.

Oxidační stav gadolinia je +3. Pevné skupenství tvoří gadolinium v ​​redukované formě.

Struktura vrstveného grafitu je tvořena destičkami gadoliniumchloridu.

Bezvodý fluorid gadolinia je bílá pevná látka, která je velmi rozpustná ve vodě. Gadoliniumchlorid je také bílá pevná látka, ale je hůře rozpustný ve vodě.

Objev a historie Gadolinia

Geolog Johan Gadolin a chemik Finnish pojmenovali gadolinium po založení gadolinitu.

Johan Gadolin (1760-1852) byl prvním vědcem, který objevil neznámý prvek, který nazval „yttrium“ po Ytterby, vesnici, kde byl vysoký výskyt yttria.

Ve vzorcích gadolinitu a identického minerálu ceritu bylo pozorováno, že spektroskopické čáry jsou viditelný v gadolinium a minerál se zjistilo, že má více prvků se vznikem recentní spektrální linky.

Oxid nového prvku byl založen De Marignacem oddělením minerálního oxidu od ceritu. Tento oxid byl později znám jako „gadolinia“ a oddělení gadolinia od gadolinia provedl francouzský chemik Paul-Emile Lecoq De Boishbaudran v roce 1886.

Jako jeden z kovů vzácných zemin se nachází v minerálech, jako je monazit a bastnasit. Stejně jako u jiných kovů stejné skupiny se gadolinium zřídka vyskytuje ve volné formě na zemské kůře, protože místo toho tvoří sloučeniny.

Při vystavení vzduchu při pokojové teplotě se tento stříbřitě bílý kov začne pomalu kazit nažloutlý oxidový povlak a při delším vystavení se vytvoří zelenočerný povlak čas.

Nejčastěji používané slitiny obsahující tento prvek jsou železo-gadolinit (Fe-Gd), což je slitina, která má vysoké magnetické vlastnosti; a gadolinium galliový granát (GGG), který se používá jako krystal v mikrovlnných aplikacích.

Jiné slitiny obsahující tento prvek se také používají v supravodičech, barevných televizních obrazovkách a fosforech.

Chemické Vlastnosti Gadolinia

Gadolinium není reaktivní kov, pokud nereaguje s kyslíkem při zvýšených teplotách. Pro reakci se přidá s kyselinou a studenou vodou.

Prvek gadolinium je stříbřitě bílý kov, který nemá žádný zápach a má hustotu pouze asi 0,29 unce na krychlový palec (0,50 g na cm3). Je však velmi křehký a obtížně se s ním pracuje, a to natolik, že rozsáhlé průmyslové aplikace prvku gadolinium jsou v současnosti omezené.

Magnetické vlastnosti gadolinia jej činí velmi užitečným v energetickém průmyslu. Prvek se také používá k výrobě specifických magnetických slitin, jako jsou ty, které se nacházejí v pevných discích a zařízeních pro zobrazování magnetickou rezonancí.

Použití Gadolinia

Prvek gadolinium má některé pozoruhodné vlastnosti. Je to jeden z mála kovů, které se při tuhnutí a ochlazování roztahují, zatímco většina ostatních kovů se při tomto procesu smršťuje. Kov má také vysoký průřez absorpce tepelných neutronů a může být použit v jaderných regulačních tyčích k absorpci neutronů ze štěpných reakcí.

Gadolinium ve formě fosforu lze použít v mikrovlnných troubách a barevné televizi. Pro imitaci diamantů se používá gadolinium galliový granát. Díky své vysoké odolnosti se používá ve vysoce temperovaných zařízeních.

K léčbě nádorů a vedení terapií neuronů se používají izotopy prvku gadolinia (chemická značka Gd a atomové číslo 64).

Pro regulační tyče se často používá v jaderných elektrárnách jako jaderné reaktory.

Pro výrobu elektronických a magnetických zařízení se používají slitiny gadolinia.

Gadolinium zahrnuje hmotnostně 5,2 dílů na milion zemské kůry. 68 F (20 C) je Curieův bod kovu gadolinia. Složená forma gadolinia se nachází v trojmocné formě.

Gadolinium vykazuje obě vlastnosti, kujnost i tažnost. Pro získání ochrany před oxidací tvorbou bílého oxidu ve vlhkém vzduchu.

Smícháním s dusíkem, sírou, uhlíkem, selenem, borem, arsenem a dalšími prvky dochází k binárnímu slučování gadolinia.

Tyto prvky mají různá použití se speciálním použitím v MRI. Lékaři získají přístup ke skenování abnormálních tkání. Má programovou povahu a specializuje se na redukci podélné časové relaxace pro tvorbu ostrých snímků. Reaktivita gadolinia je menší s jinými chemikáliemi. Gadolinium je na Zemi označeno jako vhodný těžký kov.

Věděl jsi...

Toxicita gadolinia závisí na množství vneseném do vašeho těla.

V malém množství tento kov není škodlivý. Ve skutečnosti, pokud by gadolinium nebylo vůbec toxické, bylo by ve vašem těle použito jako náhrada za železo. Ve větším množství však může být gadolinium zdraví škodlivé.

Mezi zdravotníky, kteří mohou léčit otravu gadoliniem, patří lékaři na pohotovosti, specialisté na interní lékařství a toxikologové.

Léčba otravy gadoliniem obvykle zahrnuje zastavení vstřebávání dalšího gadolinia, odstranění gadolinia z těla, pokud je to možné, a podpůrnou péči. V některých případech může být nutná dialýza k odstranění gadolinia z těla.

Na otravu gadoliniem neexistuje žádné specifické antidotum, takže léčba je zaměřena na podporu zdraví člověka a na pomoc tělu gadolinium odstranit.

Byl spojován s řadou zdravotních problémů, včetně rozvoje vzácného a nevyléčitelného onemocnění zvaného nefrogenní systémová fibróza (NSF).

NSF může způsobit ztluštění kůže, napnutí kloubů a poškození vnitřních orgánů. Neexistuje žádný známý lék na NSF, ale existují způsoby léčby.

Chemické a fyzikální vlastnosti závisí na fyzikálním stavu gadolinia při pokojové teplotě.

Když už mluvíme o fyzikálních vlastnostech, tenký film tohoto kovu vzácných zemin s atomovým číslem 64 a chemickou značkou Gd zcela pohlcuje veškeré světlo. která jej zasáhne z modrého konce spektra, stejně jako přibližně polovina, která jej zasáhne z červeného konce spektra, takže je neprůhledná vůči červené světlo.

Extrakce gadolinia rozpouštědlem je technika používaná při separaci gadolinia od jiných prvků. Oxidační stavy prvku jsou +3.

Izotopy a vlastnosti gadolinia mají v zemské kůře zastoupení asi 8,21 % a jsou tak nízké, že k jejich detekci potřebujete měřič radiačního průzkumu.

Moment magnetického pole gadolinia je 2 nebo polovina momentu pro železo (Fe). Nízkohodnotné magnetické pole pochází ze skutečnosti, že v gadoliniu je pouze pět nepárových elektronů a všechny magnetické momenty těchto pěti elektronů se navzájem ničí.

Elektronová afinita gadolinia je 8,61 elektronvoltů. Tato elektronová afinita dělá z gadolinia elektropozitivnější prvek než atom vápníku, takže je snazší ztrácet elektrony.

Slitiny gadolinia a chrómu se používají v jaderných reaktorech, katalyzátorech procesu rafinace ropy, krakování ropy, technologii čištění vodíku a chromátových pigmentech.

Bod varu chemikálií funguje opačně než u běžněji známých látek, přičemž bod varu je to, jak horké se mohou dostat a přitom zůstat kapalinou.

Gadolinium curie point je bod tání gadolinia. Prvek má Curieovu teplotu (bod tání) 2 394 F (1 312,2 C).

Minerály gadolinia monazit se vyskytují přirozeně, ale lze je nalézt nejen v samotných minerálech, ale také v jejich kontaktních zónách.