Co to jest gadolin? O gadolin (symbol chemiczny Gd, liczba atomowa 64) to srebrzystobiały metaliczny pierwiastek. Jest członkiem serii pierwiastków chemicznych lantanowców. Uważany jest za jeden z „metali ziem rzadkich”.
Związki zawierające gadolin można znaleźć w technologiach takich jak kuchenki mikrofalowe, telewizory, jądrowe systemy napędowe, obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) i tomografię emisyjną pozytony (TEP).
Zobacz więcej
Co to jest pH?
Skala pH
W naturze gadolin występuje nie jako wolny pierwiastek, ale w różnych minerałach. Przykładami są monacyt i bastnazyt. Występuje jedynie w śladowych ilościach w minerale gadolinicie. Zarówno gadolin, jak i gadolinit zostały nazwane na cześć fińskiego chemika i geologa Johana Gadolina.
Obecnie gadolin jest izolowany technikami takimi jak wymiana jonowa i ekstrakcja rozpuszczalnikiem. Również poprzez redukcję bezwodnego fluoru metalicznym wapniem.
W 1880 roku szwajcarski chemik Jean Charles Galissard de Marignac zbadał próbki didymu i gadolinitu za pomocą spektroskopii i zaobserwował unikalne linie widmowe wytwarzane przez gadolin.
Francuski chemik Paul Émile Lecoq de Boisbaudran oddzielił gadolin, tlenek gadolinu, od itru Mosandera w 1886 roku. Sam pierwiastek został wyizolowany dopiero niedawno.
Gadolin jest wewnętrznym metalem przejściowym (lub lantanowcem). Znajduje się w 6 okresie układu okresowego pierwiastków, między europem a terb. Jest plastyczny i ciągliwy. W przeciwieństwie do innych pierwiastków ziem rzadkich, gadolin jest stosunkowo stabilny w suchym powietrzu.
Jednak szybko matowieje w wilgotnym powietrzu i tworzy luźno przylegający tlenek, który złuszcza się i dodatkowo naraża powierzchnię na utlenianie. Gadolin reaguje powoli z wodą i jest rozpuszczalny w rozcieńczonym kwasie.
W temperaturze pokojowej gadolin krystalizuje, tworząc formę „alfa”. Ma sześciokątną i zwartą konstrukcję. Po podgrzaniu do 1508 kelwinów przekształca się w formę „beta”. Ma sześcienną strukturę skoncentrowaną na ciele.
Pierwiastek ma największy przekrój poprzeczny wychwytu neutronów termicznych ze wszystkich (znanych) pierwiastków. Ma również szybkie tempo wyczerpywania się, co ogranicza jego przydatność jako materiału na pręty kontroli jądrowej.
Gadolin staje się nadprzewodnikiem poniżej temperatury krytycznej 1083 K. Jest silnie magnetyczny w temperaturze pokojowej i wykazuje właściwości ferromagnetyczne poniżej temperatury pokojowej.
Gadolin wykazuje efekt magenetokaloryczny, w wyniku którego jego temperatura wzrasta, gdy wchodzi w pole magnetyczne, i maleje, gdy opuszcza pole magnetyczne. Efekt jest znacznie silniejszy w przypadku stopu gadolinu.
Przeczytaj też: Układ okresowy kompletny i zaktualizowany 2020
