Mis on Gadoliinium? O gadoliinium (keemiline sümbol Gd, aatomnumber 64) on hõbevalge metalliline element. See on keemiliste elementide lantaniidide sarja liige. Seda peetakse üheks "haruldaseks muldmetalliks".
Gadoliiniumi sisaldavaid ühendeid võib leida sellistest tehnoloogiatest nagu mikrolaineahjud, telerid, tuumajõusüsteemid, magnetresonantstomograafia (MRI) ja emissioontomograafia positronid (TEP).
näe rohkem
Mis on pH?
pH skaala
Looduses ei leidu gadoliiniumi mitte vaba elemendina, vaid erinevates mineraalides. Näiteks monasiit ja bastnasiit. Seda esineb ainult väikestes kogustes mineraalses gadoliniidis. Nii gadoliinium kui ka gadoliiniit on oma nime saanud Soome keemiku ja geoloogi Johan Gadolini järgi.
Tänapäeval eraldatakse gadoliiniumi selliste meetodite abil nagu ioonivahetus ja lahustiga ekstraheerimine. Samuti redutseerides selle veevaba fluori metallilise kaltsiumiga.
1880. aastal uuris Šveitsi keemik Jean Charles Galissard de Marignac didüümiumi ja gadoliini proove spektroskoopia abil ning jälgis gadoliiniumi tekitatud ainulaadseid spektrijooni.
Prantsuse keemik Paul Émile Lecoq de Boisbaudran eraldas gadoliiniumi ehk gadoliiniumoksiidi Mosanderi ütriast 1886. aastal. Element ise eraldati alles hiljuti.
Gadoliinium on sisemine siirdemetall (või lantaniid). Seda leidub perioodilisuse tabeli 6. perioodis, euroopiumi ja vahel terbium. See on tempermalmist ja plastiline. Erinevalt teistest haruldastest muldmetallidest on gadoliinium kuivas õhus suhteliselt stabiilne.
Siiski tuhmub see niiskes õhus kiiresti ja moodustab kergelt kleepuva oksiidi, mis eraldub ja avaldab pinna veelgi oksüdeerumisele. Gadoliinium reageerib aeglaselt veega ja lahustub lahjendatud happes.
Toatemperatuuril gadoliinium kristalliseerub, moodustades selle "alfa" vormi. Sellel on kuusnurkne ja kompaktne struktuur. Kuumutamisel temperatuurini 1508 Kelvin muutub see "beeta" vormiks. Tal on kehakeskne kuubistruktuur.
Elemendil on kõigist (teadaolevatest) elementidest suurim termilise neutronite püüdmise ristlõige. Sellel on ka kiire ammendumise kiirus, mis piirab selle kasulikkust tuumajuhtimisvarraste materjalina.
Gadoliiniumist saab ülijuht alla kriitilise temperatuuri 1083 K. See on toatemperatuuril tugevalt magnetiline ja sellel on ferromagnetilised omadused toatemperatuurist madalamal.
Gadoliiniumil on magenetokaloriline efekt, mille puhul selle temperatuur tõuseb magnetvälja sisenemisel ja langeb, kui see magnetväljast väljub. Mõju on gadoliiniumisulami puhul tunduvalt tugevam.
Loe ka: 2020. aasta perioodiline tabel on valmis ja värskendatud