Was ist Gadolinium?? Ö Gadolinium (chemisches Symbol G-tt, Ordnungszahl 64) ist ein silberweißes metallisches Element. Es ist ein Mitglied der Lanthanoidenreihe chemischer Elemente. Es gilt als eines der „Seltenerdmetalle“.
Gadoliniumhaltige Verbindungen finden sich in Technologien wie Mikrowellenherden, Fernseher, Kernantriebssysteme, Magnetresonanztomographie (MRT) und Emissionstomographie Positronen (TEP).
Mehr sehen
Was ist pH-Wert?
pH-Skala
In der Natur kommt Gadolinium nicht als freies Element, sondern in verschiedenen Mineralien vor. Beispiele sind Monazit und Bastnasit. Im Mineral Gadolinit kommt es nur in Spuren vor. Sowohl Gadolinium als auch Gadolinit sind nach dem finnischen Chemiker und Geologen Johan Gadolin benannt.
Heutzutage wird Gadolinium durch Techniken wie Ionenaustausch und Lösungsmittelextraktion isoliert. Auch durch die Reduzierung seines wasserfreien Fluors mit metallischem Kalzium.
Im Jahr 1880 untersuchte der Schweizer Chemiker Jean Charles Galissard de Marignac Proben von Didymium und Gadolinit spektroskopisch und beobachtete die einzigartigen Spektrallinien, die Gadolinium erzeugt.
Der französische Chemiker Paul Émile Lecoq de Boisbaudran trennte 1886 Gadolinia, Gadoliniumoxid, aus Mosanders Yttriumoxid. Das Element selbst wurde erst kürzlich isoliert.
Gadolinium ist ein internes Übergangsmetall (oder Lanthanid). Es befindet sich in Periode 6 des Periodensystems zwischen Europium und Terbium. Es ist formbar und duktil. Im Gegensatz zu anderen Seltenerdelementen ist Gadolinium in trockener Luft relativ stabil.
Allerdings läuft es in feuchter Luft schnell an und bildet ein locker haftendes Oxid, das sich ablöst und die Oberfläche zusätzlich der Oxidation aussetzt. Gadolinium reagiert langsam mit Wasser und ist in verdünnter Säure löslich.
Bei Raumtemperatur kristallisiert Gadolinium zu seiner „Alpha“-Form. Es hat eine sechseckige und kompakte Struktur. Beim Erhitzen auf 1508 Kelvin wandelt es sich in seine „Beta“-Form um. Sie hat eine körperzentrierte kubische Struktur.
Das Element hat den größten Einfangquerschnitt für thermische Neutronen aller (bekannten) Elemente. Außerdem weist es eine schnelle Erschöpfungsrate auf, was seinen Nutzen als Material für nukleare Steuerstäbe einschränkt.
Gadolinium wird unterhalb einer kritischen Temperatur von 1083 K zum Supraleiter. Es ist bei Raumtemperatur stark magnetisch und weist unterhalb der Raumtemperatur ferromagnetische Eigenschaften auf.
Gadolinium zeigt eine magenetokalorische Wirkung, bei der seine Temperatur ansteigt, wenn es in ein Magnetfeld eintritt, und abnimmt, wenn es das Magnetfeld verlässt. Bei der Gadoliniumlegierung ist der Effekt deutlich stärker.
Lesen Sie auch: Periodensystem vollständig und aktualisiert 2020
