Γεγονότα για γαδολίνιο Μάθετε περισσότερα για αυτό το ασημί λευκό μέταλλο

Το γαδολίνιο είναι ένα ασημί-λευκό μέταλλο χωρίς οξείδωση.

Το στοιχείο γαδολίνιο έχει τον ατομικό αριθμό 64 και το Gd ως σύμβολο. Η ελατότητα αυτού του μετάλλου είναι χαμηλή και έχει σπάνια ολκιμότητα.

Η έκθεση αυτού του μετάλλου στο οξυγόνο οδηγεί σε μια μαύρη επίστρωση στη χρησιμότητά του. Το μέταλλο μετατρέπεται σε παραμαγνητικό μετά από ένα ορισμένο σημείο. Συνήθως βρίσκεται σε οξειδωμένη μορφή με ακαθαρσίες λόγω σχετικών χημικών ιδιοτήτων. Το στοιχείο δεν βρίσκεται ποτέ στην πιο καθαρή μορφή στην επιφάνεια της Γης. Το κύριο πρόσθετο στο γαδολίνιο είναι ο ορυκτός γαδολινίτης και βρίσκεται επίσης σε μέταλλα σπανίων γαιών όπως ο μπαστνασίτης και ο μοναζίτης.

Η θερμοκρασία του γαδολινίου αυξάνεται στα μαγνητικά πεδία και μειώνεται όταν αφαιρείται από αυτό. Ως εκ τούτου, είναι γνωστό ως μαγνητοθερμιδικό. Το γαδολίνιο καθαρίστηκε για πρώτη φορά το 1935 από τον Felix Trombe. Ενίεται στις αναφορές μαγνητικής τομογραφίας για αύξηση των συσπάσεων των εικόνων. Αντιδρά με το οξυγόνο σε υψηλές θερμοκρασίες με αντίδραση νερού σε αραιωτικό οξύ.

Για τη συγκράτηση ράβδων σε συνεχή σχάση, το γαδολίνιο χρησιμοποιείται σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα. Το γαδολίνιο κρατά μια διατομή όλων των θερμικών στοιχείων με το αυξημένο νετρόνιο της θερμικής.

Είναι ένα μη τοξικό στοιχείο. Αν και είναι φιλικό προς τα φυτά και τα ζώα, το αλάτι του μπορεί να προκαλέσει ερεθισμό του δέρματος.

Ταξινόμηση του γαδολίνιου ως χημικού στοιχείου

Για να σχηματίσει την παράγωγή του με το τρίτο Gd, το γαδολίνιο συνδυάζεται με τα περισσότερα από τα στοιχεία. Για δυαδικές ενώσεις γαδολινίου, συνδυασμός σε υψηλές θερμοκρασίες με φώσφορο, θείο, άνθρακα, αρσενικό, πυρίτιο και άζωτο.

Σε σύγκριση με άλλα στοιχεία, το γαδολίνιο στη μεταλλική του μορφή έχει ζωτικότητα στον ξηρό αέρα. Λειτουργεί επίσης ως αναγωγικός παράγοντας με αναγωγή οξειδίων από μέταλλα αργύρου στα στοιχεία.

Η κατάσταση οξείδωσης του γαδολινίου είναι +3. Η στερεά κατάσταση αποτελεί το γαδολίνιο σε ανηγμένη μορφή.

Η πολυεπίπεδη δομή που μοιάζει με γραφίτη σχηματίζεται από αιμοπετάλια χλωριούχου γαδολίνιο.

Το άνυδρο φθοριούχο γαδολίνιο είναι ένα λευκό στερεό που είναι πολύ διαλυτό στο νερό. Το χλωριούχο γαδολίνιο είναι επίσης λευκό στερεό, αλλά είναι λιγότερο διαλυτό στο νερό.

Ανακάλυψη και ιστορία του γαδολίνιου

Ο γεωλόγος Johan Gadolin και ο Φινλανδός χημικός ονόμασαν γαδολίνιο από την ίδρυση του γαδολινίτη.

Ο Johan Gadolin (1760-1852) ήταν ο πρώτος επιστήμονας που ανακάλυψε ένα άγνωστο στοιχείο το οποίο ονόμασε «ύττριομετά το Ytterby, ένα χωριό όπου η εμφάνιση υττρίου ήταν υψηλή.

Σε δείγματα γαδολινίτη και πανομοιότυπου ορυκτού κερίτη, παρατηρήθηκε ότι οι φασματοσκοπικές γραμμές είναι ορατό στο γαδολίνιο και το ορυκτό βρέθηκε να έχει περισσότερα στοιχεία με την εμφάνιση πρόσφατου φασματικού γραμμές.

Το οξείδιο ενός νέου στοιχείου ιδρύθηκε από τον De Marignac με το διαχωρισμό του ορυκτού οξειδίου από τον κερίτη. Αυτό το οξείδιο ήταν αργότερα γνωστό ως «gadolinia» και ο διαχωρισμός του gadolinium από το gadolinia έγινε από έναν Γάλλο χημικό, τον Paul-Emile Lecoq De Boishbaudran το 1886.

Ως ένα από τα μέταλλα σπάνιων γαιών, βρίσκεται σε ορυκτά όπως ο μοναζίτης και ο μπαστνασίτης. Όπως και με άλλα μέταλλα της ίδιας ομάδας, το γαδολίνιο σπάνια εμφανίζεται στην ελεύθερη μορφή του στον φλοιό της Γης επειδή σχηματίζει ενώσεις.

Όταν εκτίθεται στον αέρα σε θερμοκρασία δωματίου, αυτό το ασημί-λευκό μέταλλο αρχίζει να αμαυρώνεται αργά σε κιτρινωπή επίστρωση οξειδίου και στη συνέχεια αναπτύσσεται μια πρασινομαύρη επίστρωση όταν εκτίθεται για μεγαλύτερες περιόδους χρόνος.

Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα κράματα που περιέχουν αυτό το στοιχείο είναι ο σίδηρος-γαδολινίτης (Fe-Gd), που είναι ένα κράμα που έχει υψηλές μαγνητικές ιδιότητες. και γρανάτης γαλλίου γαδολινίου (GGG), που χρησιμοποιείται ως κρύσταλλος σε εφαρμογές μικροκυμάτων.

Άλλα κράματα που περιέχουν αυτό το στοιχείο χρησιμοποιούνται επίσης σε υπεραγωγούς, έγχρωμους σωλήνες εικόνας τηλεόρασης και φωσφόρους.

Χημικές ιδιότητες του γαδολίνιου

Το γαδολίνιο δεν είναι αντιδραστικό μέταλλο εκτός εάν αντιδρά με οξυγόνο σε υψηλές θερμοκρασίες. Για αντίδραση, πρέπει να προστεθεί με οξύ και κρύο νερό.

Το στοιχείο γαδολίνιο είναι ένα ασημί-λευκό μέταλλο που δεν έχει οσμή και πυκνότητα μόνο περίπου 0,29 oz ανά cu in (0,50 g ανά cu cm). Ωστόσο, είναι πολύ εύθραυστο και δύσκολο να εργαστεί κανείς μαζί του, τόσο πολύ που οι βιομηχανικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας για το στοιχείο γαδολίνιο είναι επί του παρόντος περιορισμένες.

Οι μαγνητικές ιδιότητες του γαδολινίου το καθιστούν ιδιαίτερα χρήσιμο στη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας. Το στοιχείο χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή συγκεκριμένων μαγνητικών κραμάτων, όπως αυτά που βρίσκονται σε σκληρούς δίσκους και μηχανήματα απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού.

Χρήσεις του γαδολίνιου

Το στοιχείο γαδολίνιο έχει μερικές αξιοσημείωτες ιδιότητες. Είναι ένα από τα λίγα μέταλλα που διαστέλλονται καθώς στερεοποιείται και ψύχεται, ενώ τα περισσότερα άλλα μέταλλα συρρικνώνονται όταν υποβάλλονται σε αυτή τη διαδικασία. Το μέταλλο έχει επίσης διατομή υψηλής θερμικής απορρόφησης νετρονίων και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ράβδους πυρηνικού ελέγχου για την απορρόφηση νετρονίων από αντιδράσεις σχάσης.

Το γαδολίνιο στη μορφή του φωσφόρου μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε φούρνους μικροκυμάτων και έγχρωμη τηλεόραση. Για τη μίμηση διαμαντιών, γίνεται η χρήση γρανάτης γαδολίνιο γαλλίου. Λόγω της υψηλής αντοχής του, χρησιμοποιείται σε συσκευές υψηλής θερμοκρασίας.

Για τη θεραπεία όγκων και τη διεξαγωγή θεραπειών νευρώνων, χρησιμοποιούνται ισότοπα του στοιχείου γαδολίνιο (χημικό σύμβολο Gd και ατομικός αριθμός 64).

Για ράβδους ελέγχου, χρησιμοποιείται συχνά σε πυρηνικούς σταθμούς ως αντιδραστήρες πυρηνικής ενέργειας.

Για την κατασκευή ηλεκτρονικών και μαγνητικών συσκευών χρησιμοποιούνται κράματα γαδολινίου.

Το γαδολίνιο περιλαμβάνει 5,2 μέρη ανά εκατομμύριο του φλοιού της Γης κατά βάρος. 68 F (20 C) είναι το σημείο κιουρί του μετάλλου γαδολίνιο. Η σύνθετη μορφή του γαδολίνιου βρίσκεται στην τρισθενή μορφή.

Και οι δύο ιδιότητες ελαττότητας και ολκιμότητας εμφανίζονται από το γαδολίνιο. Για προστασία από την οξείδωση με το σχηματισμό λευκού οξειδίου στον υγρό αέρα.

Με ανάμειξη με άζωτο, θείο, άνθρακα, σελήνιο, βόριο, αρσενικό και άλλα στοιχεία, γίνεται δυαδική σύνθεση του γαδολινίου.

Αυτά τα στοιχεία έχουν διάφορες χρήσεις με την ειδική χρήση τους στις μαγνητικές τομογραφίες. Οι γιατροί έχουν πρόσβαση στη σάρωση μη φυσιολογικών ιστών. Έχει προγραμματικό χαρακτήρα και ειδικεύεται στη μείωση της διαχρονικής χαλάρωσης για τη δημιουργία ευκρινών εικόνων. Η αντιδραστικότητα του γαδολινίου είναι μικρότερη με άλλες χημικές ουσίες. Το γαδολίνιο επισημαίνεται ως κατάλληλο βαρύ μέταλλο στη Γη.

Το ήξερες...

Η τοξικότητα του γαδολινίου εξαρτάται από την ποσότητα που εισάγεται στο σώμα σας.

Σε μικρές ποσότητες, αυτό το μέταλλο δεν είναι επιβλαβές. Στην πραγματικότητα, αν δεν ήταν καθόλου τοξικό, το γαδολίνιο θα χρησιμοποιούταν στον οργανισμό σας ως υποκατάστατο του σιδήρου. Ωστόσο, σε μεγαλύτερες ποσότητες, το γαδολίνιο μπορεί να είναι επιβλαβές για την υγεία σας.

Οι επαγγελματίες υγείας που μπορούν να θεραπεύσουν τη δηλητηρίαση από γαδολίνιο περιλαμβάνουν γιατρούς στα επείγοντα περιστατικά, ειδικούς εσωτερικής ιατρικής και τοξικολόγους.

Η θεραπεία για τη δηλητηρίαση από γαδολίνιο συνήθως περιλαμβάνει τη διακοπή της απορρόφησης άλλου γαδολίνιου, την αφαίρεση του γαδολίνιου από το σώμα του, εάν είναι δυνατόν, και την υποστηρικτική φροντίδα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η αιμοκάθαρση μπορεί να είναι απαραίτητη για την απομάκρυνση του γαδολίνιου από το σώμα.

Δεν υπάρχει ειδικό αντίδοτο για τη δηλητηρίαση από γαδολίνιο, επομένως η θεραπεία στοχεύει στην υποστήριξη της υγείας του ατόμου και στη βοήθεια του οργανισμού να αφαιρέσει το γαδολίνιο.

Έχει συνδεθεί με πολυάριθμες ανησυχίες για την υγεία, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης μιας σπάνιας και ανίατης ασθένειας που ονομάζεται νεφρογενής συστηματική ίνωση (NSF).

Το NSF μπορεί να προκαλέσει πάχυνση του δέρματος, σύσφιξη των αρθρώσεων και βλάβη στα εσωτερικά όργανα. Δεν υπάρχει γνωστή θεραπεία για το NSF, αλλά υπάρχουν διαθέσιμες θεραπείες.

Οι χημικές και φυσικές ιδιότητες εξαρτώνται από τη φυσική κατάσταση του γαδολινίου σε θερμοκρασία δωματίου.

Μιλώντας για φυσικές ιδιότητες, μια λεπτή μεμβράνη αυτού του μετάλλου σπάνιας γαίας με ατομικό αριθμό 64 και χημικό σύμβολο Gd απορροφά πλήρως όλο το φως που το χτυπά από το μπλε άκρο του φάσματος, καθώς και περίπου το μισό που το χτυπά από το κόκκινο άκρο του φάσματος, καθιστώντας το αδιαφανές σε κόκκινο φως.

Η εκχύλιση με διαλύτη γαδολινίου είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται στον διαχωρισμό του γαδολινίου από άλλα στοιχεία. Οι καταστάσεις οξείδωσης του στοιχείου είναι +3.

Τα ισότοπα και οι ιδιότητες του γαδολινίου έχουν αφθονία περίπου 8,21% στον φλοιό της Γης και είναι τόσο χαμηλά που χρειάζεστε έναν μετρητή έρευνας ακτινοβολίας για να τα ανιχνεύσετε.

Η ροπή του μαγνητικού πεδίου του γαδολινίου είναι 2, ή η μισή από εκείνη του σιδήρου (Fe). Το χαμηλής αξίας μαγνητικό πεδίο προέρχεται από το γεγονός ότι υπάρχουν μόνο πέντε ασύζευκτα ηλεκτρόνια στο γαδολίνιο και όλες οι μαγνητικές ροπές αυτών των πέντε ηλεκτρονίων καταστρέφονται η μία την άλλη.

Η συγγένεια ηλεκτρονίων γαδολινίου είναι 8,61 ηλεκτρονιοβολτ. Αυτή η συγγένεια ηλεκτρονίων καθιστά το γαδολίνιο πιο ηλεκτροθετικό στοιχείο από το άτομο ασβεστίου, καθιστώντας έτσι ευκολότερη την απώλεια ηλεκτρονίων.

Τα κράματα χρωμίου γαδολίνιο χρησιμοποιούνται σε πυρηνικούς αντιδραστήρες, καταλύτες διεργασίας διύλισης πετρελαίου, πυρόλυση πετρελαίου, τεχνολογία καθαρισμού υδρογόνου και χρωμικές χρωστικές.

Το σημείο βρασμού των χημικών ουσιών λειτουργεί αντίθετα από τις πιο γνωστές ουσίες, με σημείο βρασμού να είναι το πόσο ζεστό μπορεί να γίνει ενώ παραμένει υγρό.

Ένα σημείο κιουρί γαδολινίου είναι το σημείο τήξης του γαδολινίου. Το στοιχείο έχει σημείο Curie (σημείο τήξης) 2.394 F (1.312,2 C).

Τα ορυκτά γαδολίνιο μοναζίτης απαντώνται φυσικά, αλλά μπορούν να βρεθούν όχι μόνο στα ίδια τα ορυκτά αλλά και στις ζώνες επαφής τους.