Gadolinio faktai Sužinokite daugiau apie šį sidabriškai baltą metalą

Gadolinis yra sidabriškai baltas metalas be oksidacijos.

Gadolinio elemento atominis skaičius yra 64, o jo simbolis yra Gd. Šio metalo kaliumas yra mažas ir pasižymi retu lankstumu.

Šio metalo poveikis deguoniui lemia juodą jo naudingumo dangą. Metalas po tam tikro taško virsta paramagnetiniu. Paprastai jis randamas oksiduota forma su priemaišomis dėl susijusių cheminių savybių. Elementas niekada nerastas gryniausiu pavidalu Žemės paviršiuje. Pagrindinis gadolinio priedas yra mineralinis gadolinitas, taip pat jo yra retųjų žemių metaluose, tokiuose kaip bastnazitas ir monazitas.

Gadolinio temperatūra magnetiniuose laukuose didėja, o iš jo pašalinus mažėja. Todėl jis žinomas kaip magnetokalorinis. Gadolinį pirmą kartą 1935 m. išvalė Felixas Trombe'as. Jis švirkščiamas į MRT ataskaitas, kad padidėtų vaizdų kontraktai. Jis reaguoja su deguonimi esant aukštai temperatūrai ir vyksta vandens reakcija skiedimo rūgštyje.

Kad strypai būtų nuolat dalijami, branduoliniame reaktoriuje naudojamas gadolinis. Gadolinis turi visų šiluminių elementų skerspjūvį su padidintu šiluminiu neutronu.

Tai netoksiškas elementas. Nors druska yra draugiška augalams ir gyvūnams, ji gali sudirginti odą.

Gadolinio, kaip cheminio elemento, klasifikavimas

Kad susidarytų darinys su trečiuoju Gd, gadolinis susijungia su dauguma elementų. Dvejetainiams gadolinio junginiams aukštoje temperatūroje derinti su fosforu, siera, anglimi, arsenu, siliciu ir azotu.

Palyginti su kitais elementais, gadolinis metalo pavidalu turi gyvybingumą sausame ore. Jis taip pat veikia kaip reduktorius, redukuodamas oksidų iš sidabro metalų elementuose.

Gadolinio oksidacijos laipsnis yra +3. Kietoji būsena sudaro redukuotą gadolinį.

Sluoksniuotą grafito struktūrą sudaro gadolinio chlorido trombocitai.

Bevandenis gadolinio fluoridas yra balta kieta medžiaga, gerai tirpstanti vandenyje. Gadolinio chloridas taip pat yra balta kieta medžiaga, tačiau ji mažiau tirpsta vandenyje.

Gadolinio atradimas ir istorija

Geologas Johanas Gadolinas ir chemikas suomis gadolinį pavadino pagal gadolinito pamatą.

Johanas Gadolinas (1760-1852) buvo pirmasis mokslininkas, atradęs nežinomą elementą, kurį pavadino "itris“ po Iterbio, kaimo, kuriame buvo daug itrio.

Gadolino ir identiško cerito mineralo mėginiuose pastebėta, kad spektroskopinės linijos yra matomas gadoliniu, o mineralas turi daugiau elementų, atsiradus naujausiam spektrui linijos.

Naujo elemento oksidą įkūrė De Marignac, atskyręs mineralinį oksidą nuo cerito. Vėliau šis oksidas buvo žinomas kaip „gadolinija“, o gadolinį nuo gadolinijos atskyrė prancūzų chemikas Paulas-Emile'as Lecoqas De Boishbaudranas 1886 m.

Kaip vienas iš retųjų žemių metalų, jo yra mineraluose, tokiuose kaip monazitas ir bastnazitas. Kaip ir kiti tos pačios grupės metalai, gadolinis retai pasitaiko laisva forma Žemės plutoje, nes vietoj jo susidaro junginiai.

Kai kambario temperatūroje veikiamas oras, šis sidabriškai baltas metalas pradeda lėtai gesti į a gelsva oksido danga, o tada susidaro žalsvai juoda danga, kai veikia ilgiau laikas.

Dažniausiai naudojami lydiniai, kuriuose yra šio elemento, yra geležies-gadolinitas (Fe-Gd), kuris yra lydinys, turintis aukštų magnetinių savybių; ir gadolinio galio granatas (GGG), kuris naudojamas kaip kristalas mikrobangų krosnelėje.

Kiti lydiniai, kuriuose yra šio elemento, taip pat naudojami superlaidininkuose, spalvotuose televizijos vaizdo vamzdeliuose ir fosforuose.

Gadolinio cheminės savybės

Gadolinis nėra reaktyvus metalas, nebent jis reaguoja su deguonimi aukštesnėje temperatūroje. Reakcijai reikia pridėti rūgšties ir šalto vandens.

Elementas gadolinis yra sidabriškai baltas metalas, neturintis kvapo ir kurio tankis yra tik apie 0,50 g/kub cm. Tačiau jis yra labai trapus ir sudėtingas dirbti, todėl gadolinio elemento didelio masto pramoninis pritaikymas šiuo metu yra ribotas.

Dėl magnetinių gadolinio savybių jis labai naudingas elektros pramonėje. Elementas taip pat naudojamas specifiniams magnetiniams lydiniams, pvz., randamiems standžiuosiuose diskuose ir magnetinio rezonanso vaizdavimo mašinose, gaminti.

Gadolinio panaudojimas

Elementas gadolinis turi keletą puikių savybių. Tai vienas iš nedaugelio metalų, kuris plečiasi kietėdamas ir vėsdamas, o dauguma kitų metalų susitraukia, kai vyksta šis procesas. Metalas taip pat turi didelį šiluminės neutronų sugerties skerspjūvį ir gali būti naudojamas branduolinio valdymo strypuose, kad sugertų neutronus iš dalijimosi reakcijų.

Gadolinis fosforo pavidalu gali būti naudojamas mikrobangų krosnelėje ir spalvotoje televizijoje. Deimantams imituoti naudojamas gadolinio galio granatas. Dėl didelio atsparumo jis naudojamas aukšto grūdinimo įrenginiuose.

Navikams gydyti ir neuronų terapijoms atlikti naudojami gadolinio elemento izotopai (cheminis simbolis Gd ir atominis skaičius 64).

Valdymo strypams jis dažnai naudojamas atominėse elektrinėse kaip branduolinės energijos reaktoriai.

Elektroniniams ir magnetiniams prietaisams gaminti naudojami gadolinio lydiniai.

Gadolinis sudaro 5,2 milijono dalių Žemės plutos masės. 68 F (20 C) yra gadolinio metalo kiuri taškas. Sudėtinė gadolinio forma randama trivalentės formos.

Gadolinis parodo ir plastiškumo, ir lankstumo savybes. Apsaugai nuo oksidacijos, kai drėgname ore susidaro baltas oksidas.

Maišant su azotu, siera, anglimi, selenu, boru, arsenu ir kitais elementais, gaunamas dvejetainis gadolinio mišinys.

Šie elementai yra naudojami įvairiai, nes jie naudojami MRT. Gydytojai turi prieigą prie nenormalių audinių nuskaitymo. Jis yra programinio pobūdžio ir specializuojasi išilginio laiko atsipalaidavimo sumažinime, kad būtų sukurti ryškūs vaizdai. Gadolinio reaktyvumas su kitomis cheminėmis medžiagomis yra mažesnis. Gadolinis pažymėtas kaip tinkamas sunkusis metalas Žemėje.

Ar tu žinai...

Gadolinio toksiškumas priklauso nuo jo į organizmą patenkančio kiekio.

Mažais kiekiais šis metalas nėra kenksmingas. Tiesą sakant, jei jis nebūtų toksiškas, gadolinis jūsų organizme būtų naudojamas kaip geležies pakaitalas. Tačiau didesniais kiekiais gadolinis gali pakenkti jūsų sveikatai.

Medicinos specialistai, galintys gydyti apsinuodijimą gadoliniu, yra greitosios medicinos pagalbos gydytojai, vidaus ligų specialistai ir toksikologai.

Apsinuodijimo gadoliniu gydymas paprastai apima asmens stabdymą, kad jis absorbuotų daugiau gadolinio, gadolinio pašalinimas iš organizmo, jei įmanoma, ir palaikomasis gydymas. Kai kuriais atvejais, norint pašalinti gadolinį iš organizmo, gali prireikti dializės.

Apsinuodijus gadoliniu specifinio priešnuodžio nėra, todėl gydant siekiama palaikyti žmogaus sveikatą ir padėti organizmui pašalinti gadolinį.

Ji buvo susijusi su daugybe sveikatos problemų, įskaitant retos ir nepagydomos ligos, vadinamos nefrogenine sistemine fibroze (NSF), vystymąsi.

NSF gali sukelti odos sustorėjimą, sąnarių įtempimą ir vidaus organų pažeidimus. Nėra žinomo NSF gydymo, tačiau yra gydymo būdų.

Cheminės ir fizinės savybės priklauso nuo gadolinio fizinės būsenos kambario temperatūroje.

Kalbant apie fizines savybes, plona šio retųjų žemių metalo plėvelė, kurios atominis skaičius 64 ir cheminis simbolis Gd, visiškai sugeria visą šviesą. kuris patenka į jį iš mėlynojo spektro galo, taip pat apie pusę, kuri patenka į jį iš raudonojo spektro galo, todėl jis yra nepermatomas iki raudonos šviesos.

Gadolinio ekstrahavimas tirpikliu yra metodas, naudojamas gadoliniui atskirti nuo kitų elementų. Elemento oksidacijos laipsniai yra +3.

Gadolinio izotopų ir savybių žemės plutoje yra apie 8,21 %, todėl jų kiekis yra toks mažas, kad juos aptikti reikia radiacijos tyrimo matuoklio.

Gadolinio magnetinio lauko momentas yra 2 arba pusė geležies (Fe) momento. Mažos vertės magnetinis laukas atsiranda dėl to, kad gadolinyje yra tik penki nesuporuoti elektronai ir visi šių penkių elektronų magnetiniai momentai sunaikina vienas kitą.

Gadolinio elektronų afinitetas yra 8,61 elektronvolo. Dėl šio elektronų afiniteto gadolinis yra elektropozityvesnis elementas nei kalcio atomas, todėl elektronus prarasti lengviau.

Gadolinio chromo lydiniai naudojami branduoliniuose reaktoriuose, naftos perdirbimo procesų katalizatoriuose, naftos krekingo, vandenilio valymo technologijose, chromatiniuose pigmentuose.

Cheminių medžiagų virimo temperatūra veikia priešingai nei įprastai žinomų medžiagų, o virimo temperatūra yra tokia, kokia ji gali įkaisti, kol ji išlieka skysta.

Gadolinio kiuri taškas yra gadolinio lydymosi temperatūra. Elemento kiurio temperatūra (lydymosi temperatūra) yra 2 394 F (1 312,2 C).

Gadolinio mineralai monazitas atsiranda natūraliai, tačiau jų galima rasti ne tik pačiuose mineraluose, bet ir jų sąlyčio zonose.