Gadolinium, Elfen 64 o'r Tabl Cyfnodol.
Mae lanthanid yn y bwrdd cyfnodol yn deulu mawr, ac mae eu priodweddau cemegol yn debyg iawn i'w gilydd, felly mae'n anodd eu gwahanu. Ym 1789, cafodd y cemegydd o'r Ffindir John Gadolin ocsid metel a darganfod yr ocsid daear prin cyntaf -Yttrium (iii) ocsidTrwy ddadansoddiad, agor hanes darganfod elfennau prin y ddaear. Yn 1880, darganfu gwyddonydd o Sweden Demeriak ddwy elfen newydd, a chadarnhawyd yn ddiweddarach i fodsamariwm, a nodwyd y llall yn swyddogol fel elfen newydd, Gadolinium, ar ôl cael ei phuro gan y cemegydd Ffrengig Debuwa Bodeland.
Mae elfen gadolinium yn tarddu o fwyn silicon beryllium gadolinium, sy'n rhad, yn feddal o ran gwead, yn dda mewn hydwythedd, magnetig ar dymheredd yr ystafell, ac mae'n elfen ddaear brin gymharol weithredol. Mae'n gymharol sefydlog mewn aer sych, ond mae'n colli ei lewyrch mewn lleithder, gan ffurfio naddion rhydd a hawdd ar wahân fel ocsidau gwyn. Pan gaiff ei losgi mewn aer, gall gynhyrchu ocsidau gwyn. Mae Gadolinium yn adweithio'n araf â dŵr a gall doddi mewn asid i ffurfio halwynau di -liw. Mae ei briodweddau cemegol yn debyg iawn i lanthanid eraill, ond mae ei briodweddau optegol a magnetig ychydig yn wahanol. Mae Gadolinium yn baramagnetiaeth ar dymheredd yr ystafell ac yn ferromagnetig ar ôl oeri. Gellir defnyddio ei nodweddion i wella magnetau parhaol.
Gan ddefnyddio paramagnetiaeth gadolinium, mae'r asiant gadolinium a gynhyrchir wedi dod yn asiant cyferbyniad da ar gyfer NMR. Mae'r hunan -ymchwil o dechnoleg delweddu cyseiniant magnetig niwclear wedi'i gychwyn, a bu 6 gwobr Nobel yn gysylltiedig â hi. Mae cyseiniant magnetig niwclear yn cael ei achosi yn bennaf gan symudiad troelli niwclysau atomig, ac mae symudiad troelli gwahanol niwclysau atomig yn amrywio. Yn seiliedig ar y tonnau electromagnetig a allyrrir gan wahanol wanhau mewn gwahanol amgylcheddau strwythurol, gellir pennu'r lleoliad a'r math o niwclysau atomig sy'n ffurfio'r gwrthrych hwn, a gellir tynnu delwedd strwythurol fewnol y gwrthrych. O dan weithred maes magnetig, daw signal technoleg delweddu cyseiniant magnetig niwclear o sbin rhai niwclysau atomig, fel niwclysau hydrogen mewn dŵr. Fodd bynnag, mae'r niwclysau galluog troelli hyn yn cael eu cynhesu ym maes RF cyseiniant magnetig, yn debyg i ffwrn microdon, sydd fel rheol yn gwanhau signal technoleg delweddu cyseiniant magnetig. Mae gan Gadolinium ïon nid yn unig foment magnetig troelli cryf iawn, sy'n helpu troelli'r niwclews atomig, yn gwella tebygolrwydd cydnabod meinwe heintiedig, ond hefyd yn wyrthiol yn cadw'n cŵl. Fodd bynnag, mae gan gadolinium wenwyndra penodol, ac mewn meddygaeth, defnyddir ligandau chelating i grynhoi ïonau gadolinium i'w hatal rhag mynd i mewn i feinweoedd dynol.
Mae ganolinium effaith magnetocalorig gref ar dymheredd yr ystafell, ac mae ei dymheredd yn amrywio gyda dwyster y maes magnetig, sy'n codi cymhwysiad diddorol - rheweiddio magnetig. Yn ystod y broses rheweiddio, oherwydd cyfeiriadedd y deupol magnetig, bydd y deunydd magnetig yn cynhesu o dan faes magnetig allanol penodol. Pan fydd y maes magnetig yn cael ei dynnu a'i inswleiddio, mae'r tymheredd deunydd yn gostwng. Gall y math hwn o oeri magnetig leihau'r defnydd o oeryddion fel Freon ac oeri yn gyflym. Ar hyn o bryd, mae'r byd yn ceisio datblygu cymhwysiad gadolinium a'i aloion yn y maes hwn, a chynhyrchu peiriant oeri magnetig bach ac effeithlon. O dan y defnydd o gadolinium, gellir cyflawni tymereddau uwch-isel, felly gelwir gadolinium hefyd yn "fetel oeraf yn y byd".
Mae gan isotopau gadolinium GD-155 a GD-157 y groestoriad amsugno niwtron thermol mwyaf ymhlith yr holl isotopau naturiol, a gallant ddefnyddio ychydig bach o gadolinium i reoli gweithrediad arferol adweithyddion niwclear. Felly, ganwyd adweithyddion dŵr ysgafn sy'n seiliedig ar gadolinium a gwialen rheoli gadolinium, a all wella diogelwch adweithyddion niwclear wrth leihau costau.
Mae gan Gadolinium hefyd briodweddau optegol rhagorol a gellir ei ddefnyddio i wneud ynysyddion optegol, yn debyg i ddeuodau mewn cylchedau, a elwir hefyd yn ddeuodau allyrru golau. Mae'r math hwn o ddeuod allyrru golau nid yn unig yn caniatáu i olau basio i un cyfeiriad, ond hefyd yn blocio adlewyrchiad adleisiau yn y ffibr optegol, gan sicrhau purdeb trosglwyddo signal optegol a gwella effeithlonrwydd trosglwyddo tonnau ysgafn. Mae Gadolinium gallium garnet yn un o'r deunyddiau swbstrad gorau ar gyfer gwneud ynysyddion optegol.
Amser Post: Gorff-06-2023