Gadolinium, frumefni 64 í lotukerfinu.
Lanthaníð í lotukerfinu er stór fjölskylda og efnafræðilegir eiginleikar þeirra eru mjög líkir hver öðrum, svo það er erfitt að aðskilja þau. Árið 1789 fékk finnski efnafræðingurinn John Gadolin málmoxíð og uppgötvaði fyrsta sjaldgæfa jarðoxíðið -Yttrium(III) oxíðmeð greiningu, sem opnar uppgötvunarsögu sjaldgæfra jarðefnaþátta. Árið 1880 uppgötvaði sænski vísindamaðurinn Demerak tvö ný frumefni, en síðar var staðfest að annað værisamarium, og hitt var opinberlega auðkennt sem nýtt frumefni, gadolinium, eftir að hafa verið hreinsað af franska efnafræðingnum Debuwa Bodeland.
Gadolinium frumefni er upprunnið úr sílikon beryllium gadolinium málmgrýti, sem er ódýrt, mjúkt í áferð, gott í sveigjanleika, segulmagnað við stofuhita og er tiltölulega virkt sjaldgæft frumefni. Það er tiltölulega stöðugt í þurru lofti, en missir gljáa í raka, myndar lausar og auðveldlega losnar flögur eins og hvít oxíð. Þegar það er brennt í lofti getur það myndað hvít oxíð. Gadolinium hvarfast hægt við vatn og getur leyst upp í sýru og myndað litlaus sölt. Efnafræðilegir eiginleikar þess eru mjög svipaðir öðrum Lanthanide, en sjón- og segulmagnaðir eiginleikar þess eru aðeins öðruvísi. Gadolinium er Paramagnetism við stofuhita og ferromagnetic eftir kælingu. Eiginleika þess er hægt að nota til að bæta varanlega segla.
Með því að nota Paramagnetism gadolinium, hefur gadolinium miðillinn sem framleitt er orðið góður skuggaefni fyrir NMR. Sjálfsrannsóknir á kjarnasegulómunartækni eru hafnar og hafa verið 6 Nóbelsverðlaun tengd henni. Kjarnasegulómun stafar aðallega af snúningshreyfingu atómkjarna og snúningshreyfing mismunandi atómkjarna er mismunandi. Byggt á rafsegulbylgjum sem gefa frá sér mismunandi dempun í mismunandi byggingarumhverfi, er hægt að ákvarða staðsetningu og gerð atómkjarna sem mynda þennan hlut og teikna innri byggingarmynd hlutarins. Undir virkni segulsviðs kemur merki kjarnasegulómunartækni frá snúningi ákveðinna atómkjarna, svo sem vetniskjarna í vatni. Hins vegar eru þessir snúningshæfu kjarnar hitaðir í RF sviði segulómunar, svipað og örbylgjuofn, sem venjulega veikir merki segulómunartækni. Gadolinium jón hefur ekki aðeins mjög sterkt Spin segulmagnaðir augnablik, sem hjálpar snúningi atómkjarnans, bætir viðurkenningarlíkur á sjúkum vefjum, heldur heldur líka kraftaverki köldum. Hins vegar hefur gadólín ákveðna eiturhrif og í læknisfræði eru klóbindlar notaðir til að hjúpa gadólínjónir til að koma í veg fyrir að þær berist inn í vefi manna.
Gadolinium hefur sterk segulkalorísk áhrif við stofuhita og hitastig þess er breytilegt eftir styrk segulsviðsins, sem leiðir til áhugaverðrar notkunar - segulkæling. Meðan á kæliferlinu stendur, vegna stefnu segultvípólsins, mun segulmagnaðir efnið hitna undir ákveðnu ytra segulsviði. Þegar segulsviðið er fjarlægt og einangrað lækkar efnishiti. Slík segulkæling getur dregið úr notkun kælimiðla eins og Freon og kælt hratt niður. Sem stendur er heimurinn að reyna að þróa notkun gadoliniums og málmblöndur þess á þessu sviði og framleiða lítinn og skilvirkan segulkælir. Með notkun gadólíns er hægt að ná ofurlágt hitastigi, svo gadólín er einnig þekkt sem "kaldasti málmur í heimi".
Gadolinium samsæturnar Gd-155 og Gd-157 hafa stærsta varma nifteind frásog þversnið allra náttúrulegra samsæta, og geta notað lítið magn af gadolinium til að stjórna eðlilegri starfsemi kjarnaofna. Þannig fæddust gadolinium byggðir léttvatnsofnar og gadolinium Control stangir, sem geta bætt öryggi kjarnakljúfa á sama tíma og dregið úr kostnaði.
Gadolinium hefur einnig framúrskarandi sjónræna eiginleika og er hægt að nota til að búa til ljóseinangrunartæki, svipað og díóða í rafrásum, einnig þekkt sem ljósdíóða. Þessi tegund ljósdíóða gerir ljósinu ekki aðeins kleift að fara í eina átt heldur hindrar einnig endurspeglun bergmáls í ljósleiðaranum, sem tryggir hreinleika sjónmerkjasendingar og bætir sendingarskilvirkni ljósbylgna. Gadolinium gallium granat er eitt besta undirlagsefnið til að búa til sjóneinangrunarefni.
Pósttími: Júl-06-2023