Činjenice o gadoliniju Saznajte više o ovom srebrnobijelom metalu

Gadolinij je srebrno-bijeli metal bez oksidacije.

Element gadolinij ima atomski broj 64 i Gd kao simbol. Savitljivost ovog metala je niska i ima rijetku duktilnost.

Izlaganje ovog metala kisiku dovodi do crne prevlake na njegovoj korisnosti. Metal postaje paramagnetičan nakon određene točke. Obično se nalazi u oksidiranom obliku s nečistoćama zbog srodnih kemijskih svojstava. Element se nikada ne nalazi u najčišćem obliku na Zemljinoj površini. Glavni dodatak gadoliniju je mineral gadolinit, a nalazi se i u rijetkim zemaljskim metalima poput bastnazita i monacita.

Temperatura gadolinija raste u magnetskim poljima i opada kada se iz njega ukloni. Stoga je poznat kao magnetokaloričan. Gadolinij je prvi pročistio Felix Trombe 1935. Ubrizgava se u MRI izvješća za povećanje kontrakcija slika. Reagira s kisikom na visokim temperaturama reakcijom vode u kiselini za razrjeđivanje.

Za držanje šipki u kontinuiranoj fisiji, gadolinij se koristi u nuklearnom reaktoru. Gadolinij drži presjek svih toplinskih elemenata s povišenim neutronom topline.

To je netoksičan element. Iako je prijateljski nastrojen prema biljkama i životinjama, njegova sol može izazvati iritaciju kože.

Klasifikacija gadolinija kao kemijskog elementa

Da bi formirao svoju derivaciju s trećim Gd, gadolinij se spaja s većinom elemenata. Za binarne spojeve gadolinija, kombinacija na visokim temperaturama s fosforom, sumporom, ugljikom, arsenom, silicijem i dušikom.

U usporedbi s drugim elementima, gadolinij u svom metalnom obliku ima vitalnost u suhom zraku. Također djeluje kao redukcijsko sredstvo redukcijom oksida srebrnih metala u elementima.

Oksidacijsko stanje gadolinija je +3. Čvrsto stanje čini gadolinij u reduciranom obliku.

Slojevitu strukturu koja izgleda kao grafit čine pločice gadolinijevog klorida.

Bezvodni gadolinijev fluorid je bijela krutina koja je vrlo topiva u vodi. Gadolinijev klorid je također bijela krutina, ali je manje topiv u vodi.

Otkriće i povijest gadolinija

Geolog Johan Gadolin i finski kemičar nazvali su gadolinij po osnovi gadolinita.

Johan Gadolin (1760-1852) bio je prvi znanstvenik koji je otkrio nepoznati element koji je nazvao 'itrij' nakon Ytterbyja, sela u kojem je pojava itrija bila velika.

U uzorcima gadolinita i identičnog minerala cerita uočeno je da su spektroskopske linije vidljiv u gadoliniju i utvrđeno je da mineral ima više elemenata s pojavom nedavnih spektralnih linije.

Oksid novog elementa utemeljio je De Marignac odvajanjem mineralnog oksida iz cerita. Taj je oksid kasnije poznat kao 'gadolinij', a odvajanje gadolinija od gadolinija napravio je francuski kemičar, Paul-Emile Lecoq De Boishbaudran 1886. godine.

Kao jedan od metala rijetke zemlje, nalazi se u mineralima kao što su monacit i bastnasit. Kao i kod drugih metala iz iste skupine, gadolinij se rijetko pojavljuje u slobodnom obliku na Zemljinoj kori jer umjesto toga tvori spojeve.

Kada je izložen zraku na sobnoj temperaturi, ovaj srebrno-bijeli metal počinje polako tamniti u žućkastu oksidnu prevlaku, a zatim razvija zelenkasto-crnu prevlaku kada je izložen dulje vrijeme vrijeme.

Najčešće korištene legure koje sadrže ovaj element su željezo-gadolinit (Fe-Gd), legura koja ima visoka magnetska svojstva; i gadolinij galij granat (GGG), koji se koristi kao kristal u mikrovalnim aplikacijama.

Ostale legure koje sadrže ovaj element također se koriste u supravodičima, televizijskim cijevima u boji i fosforima.

Kemijska svojstva gadolinija

Gadolinij nije reaktivan metal osim ako ne reagira s kisikom na povišenim temperaturama. Za reakciju je potrebno dodati kiselinu i hladnu vodu.

Element gadolinij je srebrno-bijeli metal koji nema miris i gustoću od samo oko 0,29 oz po cu in (0,50 g po cm3). Međutim, vrlo je krt i s njim je teško raditi, toliko da su velike industrijske primjene elementa gadolinija trenutno ograničene.

Magnetska svojstva gadolinija čine ga vrlo korisnim u industriji električne energije. Element se također koristi za proizvodnju specifičnih magnetskih legura, poput onih koje se nalaze u tvrdim diskovima i uređajima za magnetsku rezonancu.

Upotreba gadolinija

Element gadolinij ima neka izvanredna svojstva. To je jedan od rijetkih metala koji se širi dok se skrućuje i hladi, dok se većina drugih metala skuplja kada prolaze kroz ovaj proces. Metal također ima visok poprečni presjek apsorpcije termalnih neutrona i može se koristiti u nuklearnim kontrolnim šipkama za apsorbiranje neutrona iz reakcija fisije.

Gadolinij u obliku fosfora može se koristiti u mikrovalnim pećnicama i televiziji u boji. Za imitaciju dijamanata koristi se gadolinij galij granat. Zbog svoje visoke otpornosti koristi se u uređajima s visokim temperiranjem.

Za liječenje tumora i provođenje terapije neurona koriste se izotopi elementa gadolinija (kemijski simbol Gd i atomski broj 64).

Za regulacijske šipke često se koristi u nuklearnim elektranama kao reaktorima nuklearne energije.

Za proizvodnju elektroničkih i magnetskih uređaja koriste se legure gadolinija.

Gadolinij se sastoji od 5,2 dijelova na milijun Zemljine kore po težini. 68 F (20 C) je curiejeva točka metala gadolinija. Složeni oblik gadolinija nalazi se u trovalentnom obliku.

Gadolinij pokazuje oba svojstva savitljivosti i duktilnosti. Za zaštitu od oksidacije stvaranjem bijelog oksida u vlažnom zraku.

Mješanjem s dušikom, sumporom, ugljikom, selenom, borom, arsenom i drugim elementima vrši se binarno spajanje gadolinija.

Ovi elementi imaju različite namjene s posebnom upotrebom u magnetskoj rezonanci. Liječnici dobivaju pristup skeniranju abnormalnih tkiva. Programske je prirode i specijaliziran za smanjenje uzdužne vremenske opuštenosti za stvaranje oštrih slika. Reaktivnost gadolinija je manja s drugim kemikalijama. Gadolinij je označen kao pogodan teški metal na Zemlji.

Dali si znao...

Toksičnost gadolinija ovisi o količini unesenoj u vaše tijelo.

U malim količinama ovaj metal nije štetan. Zapravo, da uopće nije toksičan, gadolinij bi se u vašem tijelu koristio kao zamjena za željezo. Međutim, u većim količinama gadolinij može biti štetan za vaše zdravlje.

Medicinski stručnjaci koji mogu liječiti trovanje gadolinijem uključuju liječnike hitne pomoći, specijaliste interne medicine i toksikologe.

Liječenje trovanja gadolinijem obično uključuje zaustavljanje osobe da dodatno apsorbira gadolinij, uklanjanje gadolinija iz tijela ako je moguće i potpornu njegu. U nekim slučajevima može biti potrebna dijaliza za uklanjanje gadolinija iz tijela.

Ne postoji specifičan protuotrov za trovanje gadolinijem, pa je liječenje usmjereno na podržavanje zdravlja osobe i pomoć tijelu da ukloni gadolinij.

Povezan je s brojnim zdravstvenim problemima, uključujući razvoj rijetke i neizlječive bolesti zvane nefrogena sistemska fibroza (NSF).

NSF može uzrokovati zadebljanje kože, zatezanje zglobova i oštećenje unutarnjih organa. Ne postoji poznati lijek za NSF, ali postoje dostupni tretmani.

Kemijska i fizikalna svojstva ovise o fizičkom stanju gadolinija na sobnoj temperaturi.

Govoreći o fizičkim svojstvima, tanki film ovog rijetkog zemnog metala s atomskim brojem 64 i kemijskim simbolom Gd potpuno apsorbira svu svjetlost koji ga pogađa s plavog kraja spektra, kao i otprilike polovica onih koji ga pogađaju s crvenog kraja spektra, čineći ga neprozirnim za crvenu svjetlo.

Ekstrakcija gadolinija otapalom je tehnika koja se koristi za odvajanje gadolinija od drugih elemenata. Oksidacijski stupanj elementa je +3.

Izotopi i svojstva gadolinija imaju izobilje od oko 8,21% u Zemljinoj kori i toliko su niski da vam je potreban mjerač radijacije da biste ih otkrili.

Moment magnetskog polja gadolinija je 2 ili polovica onoga za željezo (Fe). Magnetsko polje niske vrijednosti proizlazi iz činjenice da u gadoliniju postoji samo pet nesparenih elektrona i svi magnetski momenti tih pet elektrona međusobno uništavaju.

Elektronski afinitet gadolinija je 8,61 elektron volti. Ovaj afinitet prema elektronu čini gadolinij elektropozitivnijim elementom od atoma kalcija, što olakšava gubitak elektrona.

Legure gadolinij kroma koriste se u nuklearnim reaktorima, katalizatorima procesa rafiniranja nafte, krekiranju nafte, tehnologiji pročišćavanja vodika i kromatnim pigmentima.

Vrelište kemikalija djeluje suprotno od uobičajenije poznatih tvari, pri čemu je vrelište koliko se može zagrijati dok još uvijek ostaje tekućina.

Kirijeva točka gadolinija je talište gadolinija. Element ima curiejevu točku (talište) od 2394 F (1312,2 C).

Gadolinijevi minerali monacit javljaju se u prirodi, ali se mogu naći ne samo u samim mineralima već iu njihovim kontaktnim zonama.