Mikä on gadolinium? O gadolinium (kemiallinen symboli Gd, atominumero 64) on hopeanvalkoinen metallielementti. Se on kemiallisten alkuaineiden lantanidisarjan jäsen. Sitä pidetään yhtenä "harvinaisista maametalleista".
Gadoliinia sisältäviä yhdisteitä löytyy teknologioista, kuten mikroaaltouunista, televisiot, ydinvoimajärjestelmät, magneettikuvaus (MRI) ja emissiotomografia positronit (TEP).
Katso lisää
Mikä on pH?
pH-asteikko
Luonnossa gadoliniumia ei löydy vapaana alkuaineena, vaan erilaisissa mineraaleissa. Esimerkkejä ovat monatsiitti ja bastnasiitti. Sitä esiintyy vain pieniä määriä gadoliniitissa. Sekä gadolinium että gadoliniitti on nimetty suomalaisen kemistin ja geologin Johan Gadolinin mukaan.
Nykyään gadoliniumia eristetään sellaisilla tekniikoilla kuin ioninvaihto ja liuotinuutto. Myös pelkistämällä sen vedetöntä fluoria metallikalsiumilla.
Vuonna 1880 sveitsiläinen kemisti Jean Charles Galissard de Marignac tutki didyymi- ja gadoliniittinäytteitä spektroskopialla ja havaitsi gadoliniumin tuottamia ainutlaatuisia spektriviivoja.
Ranskalainen kemisti Paul Émile Lecoq de Boisbaudran erotti gadoliinia, gadoliinioksidia, Mosanderin yttriasta vuonna 1886. Itse elementti eristettiin vasta äskettäin.
Gadoliini on sisäinen siirtymämetalli (tai lantanidi). Se löytyy jaksollisen järjestelmän jaksolta 6, europiumin ja väliltä terbium. Se on muokattava ja taipuisa. Toisin kuin muut harvinaiset maametallit, gadolinium on suhteellisen vakaa kuivassa ilmassa.
Se kuitenkin tummuu nopeasti kosteassa ilmassa ja muodostaa löyhästi tarttuvan oksidin, joka irtoaa ja altistaa pinnan edelleen hapettumiselle. Gadolinium reagoi hitaasti veden kanssa ja liukenee laimeaan happoon.
Huoneenlämpötilassa gadolinium kiteytyy muodostaen "alfa"-muotonsa. Siinä on kuusikulmainen ja kompakti rakenne. Kun se kuumennetaan 1508 Kelviniin, se muuttuu "beta"-muotoonsa. Hänellä on vartalokeskeinen kuutiorakenne.
Elementillä on suurin termisen neutronien sieppauspoikkileikkaus kaikista (tunnetuista) elementeistä. Sillä on myös nopea kulumisnopeus, mikä rajoittaa sen käyttökelpoisuutta ydinsauvojen materiaalina.
Gadoliniumista tulee suprajohde 1083 K: n kriittisen lämpötilan alapuolella. Se on voimakkaasti magneettinen huoneenlämmössä ja sillä on ferromagneettisia ominaisuuksia huoneenlämmössä.
Gadoliniumilla on magenetokalorinen vaikutus, jossa sen lämpötila nousee, kun se tulee magneettikenttään ja laskee, kun se poistuu magneettikentästä. Vaikutus on huomattavasti vahvempi gadoliniusseoksella.
Lue myös: Jaksotaulukko täydellinen ja päivitetty 2020
