Τι είναι το γαδολίνιο? Ο γαδολίνιο (χημικό σύμβολο Gd, ατομικός αριθμός 64) είναι ένα ασημί λευκό μεταλλικό στοιχείο. Είναι μέλος της σειράς των χημικών στοιχείων των λανθανιδών. Θεωρείται ένα από τα «μέταλλα σπανίων γαιών».
Οι ενώσεις που περιέχουν γαδολίνιο μπορούν να βρεθούν σε τεχνολογίες όπως οι φούρνοι μικροκυμάτων, τηλεοράσεις, συστήματα πυρηνικής πρόωσης, μαγνητική τομογραφία (MRI) και τομογραφία εκπομπής ποζιτρόνια (TEP).
δείτε περισσότερα
Τι είναι το pH;
κλίμακα pH
Στη φύση, το γαδολίνιο βρίσκεται όχι ως ελεύθερο στοιχείο, αλλά σε διάφορα ορυκτά. Παραδείγματα είναι ο μοναζίτης και ο μπαστνασίτης. Εμφανίζεται μόνο σε ίχνη στο ορυκτό γαδολινίτη. Τόσο το γαδολίνιο όσο και ο γαδολινίτης έχουν πάρει το όνομά τους από τον Φινλανδό χημικό και γεωλόγο Johan Gadolin.
Σήμερα, το γαδολίνιο απομονώνεται με τεχνικές όπως η ανταλλαγή ιόντων και η εκχύλιση με διαλύτη. Επίσης, μειώνοντας το άνυδρο φθόριο του με μεταλλικό ασβέστιο.
Το 1880, ο Ελβετός χημικός Jean Charles Galissard de Marignac εξέτασε δείγματα διδυμίου και γαδολινίτη με φασματοσκοπία και παρατήρησε τις μοναδικές φασματικές γραμμές που παράγονται από το γαδολίνιο.
Ο Γάλλος χημικός Paul Émile Lecoq de Boisbaudran διαχώρισε το gadolinia, το οξείδιο του γαδολινίου, από την ύττρια του Mosander το 1886. Το ίδιο το στοιχείο απομονώθηκε μόλις πρόσφατα.
Το γαδολίνιο είναι ένα εσωτερικό μέταλλο μετάπτωσης (ή λανθανίδη). Βρίσκεται στην περίοδο 6 του περιοδικού πίνακα, μεταξύ ευρωπίου και τέρβιο. Είναι εύπλαστο και όλκιμο. Σε αντίθεση με άλλα στοιχεία σπάνιων γαιών, το γαδολίνιο είναι σχετικά σταθερό στον ξηρό αέρα.
Ωστόσο, αμαυρώνει γρήγορα σε υγρό αέρα και σχηματίζει ένα χαλαρά προσκολλημένο οξείδιο που απομακρύνεται και εκθέτει περαιτέρω την επιφάνεια σε οξείδωση. Το γαδολίνιο αντιδρά αργά με το νερό και είναι διαλυτό σε αραιό οξύ.
Σε θερμοκρασία δωματίου, το γαδολίνιο κρυσταλλώνεται και παράγει την «άλφα» του μορφή. Έχει εξαγωνική και συμπαγή δομή. Όταν θερμαίνεται στους 1508 Kelvin, μεταμορφώνεται στη «βήτα» του μορφή. Έχει σωματοκεντρική κυβική δομή.
Το στοιχείο έχει τη μεγαλύτερη διατομή δέσμευσης θερμικών νετρονίων από οποιοδήποτε (γνωστό) στοιχείο. Έχει επίσης γρήγορο ρυθμό εξάντλησης, περιορίζοντας τη χρησιμότητά του ως υλικό για ράβδους πυρηνικού ελέγχου.
Το γαδολίνιο γίνεται υπεραγωγός κάτω από μια κρίσιμη θερμοκρασία 1083 Κ. Είναι ισχυρά μαγνητικό σε θερμοκρασία δωματίου και παρουσιάζει σιδηρομαγνητικές ιδιότητες κάτω από τη θερμοκρασία δωματίου.
Το γαδολίνιο επιδεικνύει ένα μαγνητοθερμιδικό αποτέλεσμα όπου η θερμοκρασία του αυξάνεται όταν εισέρχεται σε ένα μαγνητικό πεδίο και μειώνεται όταν φεύγει από το μαγνητικό πεδίο. Το αποτέλεσμα είναι πολύ ισχυρότερο για το κράμα γαδολινίου.
Διαβάστε επίσης: Ο Περιοδικός Πίνακας ολοκληρώθηκε και ενημερώθηκε το 2020