Gadolin

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Gadolin
europ ← gadolin → terb
Wygląd
srebrzystobiały
Gadolin
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][2] u
Stan skupienia stały
Gęstość 7901 kg/m³
Temperatura topnienia 1312 °C
Temperatura wrzenia 3250 °C
Numer CAS 7440-54-2
PubChem 23982[3]
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)
Commons Multimedia w Wikimedia Commons
Wikisłownik Hasło gadolin w Wikisłowniku

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.

Występowanie[edytuj | edytuj kod]

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.

Izotopy[edytuj | edytuj kod]

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].

Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

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 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].

Inne własności[edytuj | edytuj kod]

Temperatura Curie gadolinu to 20 °C[8].

Uwagi

  1. Liczba w nawiasie oznacza niepewność ostatniego podanego miejsca po przecinku.

Przypisy

  1. Gadolin (ang.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-04].
  2. 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].
  3. Gadolin – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
  4. 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. 
  5. Universal Nuclide Chart. nucleonica. [dostęp 2011-05-02].
  6. 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
  7. Edwin H. Land Photographic product having x-ray intensifier screen as an integral component of theimage receiving sheet Patent US 3185841
  8. CRC Handbook of Chemistry and Physics. Wyd. 83th. Boca Raton: CRC Press, 2003, s. 4-116.