Gadolinium, Gd, Numéro atomique 64

Général

Le gadolinium est un élément chimique avec l'élément de symbole Gd et de numéro atomique 64. Dans le tableau périodique, il est dans le groupe des lanthanides et est donc également l'un des métaux des terres rares.

Le premier élément de l'terres d'yttrium dans le tableau périodique est 1880 trouvé par spectroscopie par Jean Charles de Marignac en Galissard didyme et gadolinite. 1886 il mis en avant comme un oxide blanc de Y samarskite et cria samarskite. Dans la même année, Paul Émile Lecoq de Boisbaudran il ya de gadolinium et a également appelé le nouvel élément à l'inventeur de la gadolinite minérale, le chimiste finlandais Johan Gadolin, Gadolinium.

Seulement 1935 Georges Urbain réussi à la représentation du métal.

Bien sûr, ne vient que dans les composés de gadolinium. Techniquement significative la monazite et la bastnaésite sont. Les Gadolinitvorkommen dans la fosse Ytterby, au nord de Stockholm, sont maintenant épuisés.

Extraction

Après la séparation complète de l'Gadoliniumbegleiter autre, l'oxyde avec du fluorure d'hydrogène à Gadoliniuimfluorid réagi. Par la suite, ce qui a réduit avec le calcium pour former du fluorure de calcium pour le gadolinium métallique. L'élimination des résidus et des contaminants résiduels de calcium réalisée dans une refusion sous vide supplémentaire.

Particularités

Le blanc argenté au gris-blanc métal brillant de terre rare est ductile et malléable. A des températures supérieures à 1508 K transforme le plus dense empilement de sphères dans une structure centrée sur le corps cristallin cubique à. Dans l'air sec est relativement stable de gadolinium, dans l'air humide, il forme un non-protection, et lâchement adhérant couche d'oxyde de desquamation. Avec l'eau, il réagit lentement. Dans les acides dilués, il se dissout.

Gadolinium a 49.000 voisins en raison de son isotope contenues Gd-157 (avec 254.000 grange) le plus élevé de la section transversale de capture de neutrons thermiques pour tous les éléments connus stables (que l'instabilité Xe-135-157-ieu dépasse d'environ un facteur 10). Le haut taux de combustion taux de (burn-out de taux) utilisation limitée comme une tige de commande dans les réacteurs nucléaires, une forte.

En collaboration avec le dysprosium, Holmium, Erbium et de terbium, sont affectées du même groupe des lanthanides, Il appartient aux éléments simples - sauf le fer, Cobalt et le nickel - ont un ferromagnétisme. Cependant, il doit d'abord sous sa température de Curie ferromagnétique 292,5 K (19,3 ° C) être logé.[6]

Contrairement à de nombreuses références de gadolinium n'est pas supraconducteur. Ceci est basé sur l'expérience, impuretés que les matériaux ferromagnétiques tels que le fer et le gadolinium, la destruction des éléments autres supraconductivité. Il ya, cependant, céramiques supraconducteurs à haute température du type connu Ba2GdCu3O7-x avec une température de transition entre 80-85 K.

Poussières de gadolinium métallique sont le feu- et potentiellement dangereux.

Utiliser

Gadolinium est utilisé pour la préparation de gadolinium-grenat d'yttrium pour des applications micro-ondes. Oxysulfures utilisés pour la production de phosphore vert pour écrans luminescents (Radar).

Intravenös injizierte gadolinium(III)-Liens, comme gadopentétate de diméglumine, servir d'agent de contraste dans les études d'imagerie par résonance magnétique. Elles sont dues à la toxicité élevée de gadolinium ions libres se complexer avec un haut-complexe, tels que le DTPA chélates (Diéthylènetriaminepentaacétique) et DOTA (1,4,7,10-Tétraazacyclododécane-1 ,4,7,10-tetraessigsäure, Gd = gadotérique l'acide), utilisé. Les sept électrons non appariés dans la coquille f est fortement paramagnétique gadolinium. L'agent de contraste qui permet aux protons environnants - principalement de l'eau - Détente plus rapidement. Cela contraste les différences entre les divers tissus augmenté de manière significative dans un IRM.
Même pour les études sur le cerveau, ces agents de contraste sont utilisés, parce que les complexes de gadolinium ne peut pas traverser la barrière hémato-encéphalique chez des patients sains et donc une rupture de la barrière hémato-encéphalique - une référence à un événement anormal (EX.. Hypoperfusion, Tumeur, Inflammation) - Pour rendre visible.

Grenat de gadolinium gallium a été utilisé pour la préparation de stockage magnétique à bulles. Aussi dans la production de disques compacts réinscriptibles, il est applicable.

Ajouts de 1 % Gadolinium augmenter la maniabilité et à haute température- résistance à l'oxydation et du fer- et alliages de chrome. Alliages Gadoliniumeisenkobalt correspondantes peuvent être utilisés pour opto-magnétique de stockage de données.

Gadolinium peut, étant donné qu'il a un point de Curie à proximité de la température ambiante, dans les réfrigérateurs, la fonction sur le principe de l'aimantation adiabatique, Trouver utiliser. Ces dispositifs de refroidissement aurait pas de chlorofluorocarbones qui appauvrissent la couche d'ozone, les hydrochlorofluorocarbures (CFC) et de gérer les possédait pas de pièces mécaniques soumises à l'usure.

Gadolinium est utilisé sous la forme d'oxyde de gadolinium en tant que matériau combustible moderne absorbeur consommable, les assemblages de combustible selon l'une quelconque changement au début du cycle de fonctionnement par un excès de combustible nucléaire résultant limitée à réactivité élevée du réacteur. Avec le taux de combustion de plus en plus de gadolinium est également réduite.[7]

Par du terbium-oxysulfure de gadolinium dopé (Gd2O2S:Tb) est une technique fréquemment utilisé dans le scintillateur à rayons X. Gd2O2S:Tb émet une lumière ayant une longueur d'onde de 545nm.

Il n'ya pas de fonction biologique connue du gadolinium.

Gratuit ions gadolinium comportement similaire à celui des ions calcium, qui est, Ils sont construits principalement dans le foie et le système squelettique et peut y rester pendant des années. Libre de gadolinium également touché, car un antagoniste du calcium - des rayons ioniques du calcium et du gadolinium sont presque identiques - la contractilité du myocarde et inhibe le système de coagulation.[9]

Solutions administrées par voie intraveineuse de gadolinium ions libres sont extrêmement toxiques. Touché par la toxicité incluent le muscle lisse et strié, la fonction mitochondriale et la coagulation du sang.[10]

La toxicité de gadolinium libre est hautement classifié comme. Dans le formulaire komplexierter, que l'agent de contraste gadolinium a approuvé dans le présent, Cependant, il est bon, compte tenu des contre-indications sont généralement compatibles. Depuis 2006 Il ya des rapports croissants, que les patients souffrant d'insuffisance rénale après l'administration de chélates de gadolinium de divers, en particulier le Gd-DTPA, peut entraîner des symptômes de la fibrose systémique néphrogénique.

Général
Nom, Symbole

Numéro atomique

Gadolinium, Gd, 64
Série Lanthanides
Groupe, Période, Bloquer La, 6, f
Apparence blanc argenté
CAS-Nummer 7440-54-2
Fraction de masse de l'élément 5,9 ppm
Atomique
De masse atomique 157,25 vous
Atomradius 188 h
Rayon Kovalenter 196 h
Elektronenkonf. [Voiture] 4f(7) 5d(1) 6s2
1. Ionisation 593,4 KJ / mol
2. Ionisation 1170 KJ / mol
3. Ionisation 1990 KJ / mol
Physiquement
État physique fixé
Crystal structure hexagonal
Densité 7,886 g/cm3 (25 ° C)
Magnétisme paramagnetisch (χm = 0,12)
Point de fusion 1585 K (1312 C)
Point d'ébullition 3523 K (3250 C)
Volume molaire 19,90 * 10(-6)m(3)/mol
Chaleur de vaporisation 305 KJ / mol
Schmelzwärme 10,0 KJ / mol
La conductivité électrique 0,763*10(6) Un /(V * m)
La conductivité thermique 11 W /(m * K)
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