Cos'è il gadolinio? O gadolinio (simbolo chimico Gd, numero atomico 64) è un elemento metallico bianco argenteo. È un membro della serie dei lantanidi di elementi chimici. È considerato uno dei "metalli delle terre rare".
Composti contenenti gadolinio possono essere trovati in tecnologie come forni a microonde, televisori, sistemi di propulsione nucleare, risonanza magnetica (MRI) e tomografia a emissione positroni (TEP).
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In natura il gadolinio non si trova come elemento libero, ma in vari minerali. Esempi sono monazite e bastnasite. Si presenta solo in tracce nel minerale gadolinite. Sia il gadolinio che la gadolinite prendono il nome dal chimico e geologo finlandese Johan Gadolin.
Oggi il gadolinio viene isolato mediante tecniche come lo scambio ionico e l'estrazione con solvente. Anche riducendo il suo fluoro anidro con calcio metallico.
Nel 1880, il chimico svizzero Jean Charles Galissard de Marignac esaminò campioni di didimio e gadolinite mediante spettroscopia e osservò le linee spettrali uniche prodotte dal gadolinio.
Il chimico francese Paul Émile Lecoq de Boisbaudran separò la gadolinia, l'ossido di gadolinio, dall'ittrio di Mosander nel 1886. L'elemento stesso è stato isolato solo di recente.
Il gadolinio è un metallo di transizione interno (o lantanide). Si trova nel periodo 6 della tavola periodica, tra europio e terbio. È malleabile e duttile. A differenza di altri elementi delle terre rare, il gadolinio è relativamente stabile nell'aria secca.
Tuttavia, si appanna rapidamente nell'aria umida e forma un ossido leggermente aderente che si stacca ed espone ulteriormente la superficie all'ossidazione. Il gadolinio reagisce lentamente con l'acqua ed è solubile in acido diluito.
A temperatura ambiente, il gadolinio cristallizza per produrre la sua forma "alfa". Ha una struttura esagonale e compatta. Quando riscaldato a 1508 Kelvin, si trasforma nella sua forma "beta". Ha una struttura cubica incentrata sul corpo.
L'elemento ha la più grande sezione trasversale di cattura di neutroni termici di qualsiasi elemento (noto). Ha anche un rapido tasso di esaurimento, limitando la sua utilità come materiale per le barre di controllo nucleare.
Il gadolinio diventa un superconduttore al di sotto di una temperatura critica di 1083 K. È fortemente magnetico a temperatura ambiente e presenta proprietà ferromagnetiche al di sotto della temperatura ambiente.
Il gadolinio mostra un effetto magenetocalorico per cui la sua temperatura aumenta quando entra in un campo magnetico e diminuisce quando lascia il campo magnetico. L'effetto è notevolmente più forte per la lega di gadolinio.
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