Gadolinium, elfen 64 o'r tabl cyfnodol.
Mae Lanthanide yn y tabl 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 ddadansoddi, agor hanes darganfod elfennau prin y ddaear. Ym 1880, darganfu'r gwyddonydd o Sweden Demeriak ddwy elfen newydd, a chadarnhawyd yn ddiweddarach bod un ohonynt ynsamariwm, a nodwyd y llall yn swyddogol fel elfen newydd, gadolinium , ar ôl cael ei buro gan y cemegydd Ffrengig Debuwa Bodeland .
Mae elfen gadolinium yn tarddu o fwyn gadolinium beryllium silicon, sy'n rhad, yn feddal mewn gwead, yn dda mewn hydwythedd, yn magnetig ar dymheredd yr ystafell, ac mae'n elfen gymharol weithgar yn y ddaear prin. Mae'n gymharol sefydlog mewn aer sych, ond mae'n colli ei llewyrch mewn lleithder, gan ffurfio fflawiau rhydd a hawdd eu gwahanu fel ocsidau gwyn. Pan gaiff ei losgi mewn aer, gall gynhyrchu ocsidau gwyn. Mae Gadolinium yn adweithio'n araf â dŵr a gall hydoddi mewn asid i ffurfio halwynau di-liw. Mae ei briodweddau cemegol yn debyg iawn i Lanthanide eraill, ond mae ei briodweddau optegol a magnetig ychydig yn wahanol. Mae Gadolinium yn baramagnetedd ar dymheredd ystafell ac yn ferromagnetig ar ôl oeri. Gellir defnyddio ei nodweddion i wella magnetau parhaol.
Gan ddefnyddio Paramagnetedd gadolinium, mae'r asiant gadolinium a gynhyrchir wedi dod yn asiant cyferbyniad da ar gyfer NMR. Mae'r hunan-ymchwil i dechnoleg delweddu cyseiniant magnetig niwclear wedi'i gychwyn, a bu 6 Gwobr Nobel yn gysylltiedig ag ef. Mae cyseiniant magnetig niwclear yn cael ei achosi'n bennaf gan fudiant sbin niwclysau atomig, ac mae mudiant sbin gwahanol niwclysau atomig yn amrywio. Yn seiliedig ar y tonnau electromagnetig a allyrrir gan wanhad gwahanol mewn gwahanol amgylcheddau strwythurol, gellir pennu lleoliad a math y niwclysau atomig sy'n rhan o'r gwrthrych hwn, a gellir tynnu llun strwythurol mewnol y gwrthrych. O dan weithred maes magnetig, daw signal technoleg delweddu cyseiniant magnetig niwclear o sbin rhai niwclysau atomig, megis niwclysau hydrogen mewn dŵr. Fodd bynnag, mae'r cnewyllyn gallu troelli hyn yn cael eu gwresogi ym maes cyseiniant magnetig RF, yn debyg i ffwrn microdon, sydd fel arfer yn gwanhau signal technoleg delweddu cyseiniant magnetig. Mae gan ïon Gadolinium nid yn unig foment magnetig Sbin cryf iawn, sy'n helpu troelli'r cnewyllyn atomig, yn gwella tebygolrwydd adnabod meinwe heintiedig, ond hefyd yn wyrthiol yn cadw'n oer. Fodd bynnag, mae gan gadolinium gwenwyndra penodol, ac mewn meddygaeth, defnyddir ligandau chelating i amgáu ïonau gadolinium i'w hatal rhag mynd i mewn i feinweoedd dynol.
Mae gan Gadolinium effaith magnetocalorig cryf ar dymheredd ystafell, ac mae ei dymheredd yn amrywio gyda dwyster y maes magnetig, sy'n dod â chymhwysiad diddorol i fyny - rheweiddio magnetig. Yn ystod y broses oeri, 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 tymheredd y deunydd yn gostwng. Gall y math hwn o oeri magnetig leihau'r defnydd o oeryddion fel Freon ac oeri'n gyflym. Ar hyn o bryd, mae'r byd yn ceisio datblygu cymhwysiad gadolinium a'i aloion yn y maes hwn, a chynhyrchu oerach magnetig bach ac effeithlon. O dan y defnydd o gadolinium, gellir cyflawni tymereddau uwch-isel, felly gelwir gadolinium hefyd fel y "metel oeraf yn y byd".
Mae gan isotopau Gadolinium Gd-155 a Gd-157 y trawstoriad Amsugno thermol niwtron mwyaf ymhlith yr holl isotopau Naturiol, a gallant ddefnyddio ychydig bach o gadoliniwm i reoli gweithrediad arferol adweithyddion niwclear. Felly, ganwyd adweithyddion dŵr ysgafn yn seiliedig ar gadolinium a gwialen Reoli gadolinium, a all wella diogelwch adweithyddion niwclear wrth leihau costau.
Mae gan Gadolinium hefyd briodweddau optegol rhagorol a gellir eu defnyddio i wneud ynysyddion optegol, tebyg 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 golau. Gadolinium gallium garnet yw un o'r deunyddiau swbstrad gorau ar gyfer gwneud ynysu optegol.
Amser postio: Gorff-06-2023