แกโดลิเนียมองค์ประกอบ 64 ของตารางธาตุ
Lanthanide ในตารางธาตุเป็นครอบครัวขนาดใหญ่และคุณสมบัติทางเคมีของพวกเขาคล้ายกันมากดังนั้นจึงเป็นการยากที่จะแยกพวกเขา ในปี ค.ศ. 1789 จอห์นกาโดลินนักเคมีชาวฟินแลนด์ได้รับออกไซด์โลหะและค้นพบออกไซด์ของหายากครั้งแรก - ออกไซด์ -yttrium (III) ออกไซด์ผ่านการวิเคราะห์การเปิดประวัติการค้นพบขององค์ประกอบหายากของโลก ในปี 1880 นักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดน Demeriak ค้นพบองค์ประกอบใหม่สองประการซึ่งหนึ่งในนั้นได้รับการยืนยันในภายหลังซาแมเรียมและอื่น ๆ ได้รับการระบุอย่างเป็นทางการว่าเป็นองค์ประกอบใหม่คือแกโดลิเนียมหลังจากได้รับการชำระให้บริสุทธิ์โดยนักเคมีชาวฝรั่งเศส Debuwa Bodeland
องค์ประกอบของแกโดลิเนียมมีต้นกำเนิดมาจากแร่ซิลิกอนเบริลเลียมแกโดลิเนียมซึ่งราคาถูก, นุ่มในพื้นผิว, ดีในความเหนียว, แม่เหล็กที่อุณหภูมิห้องและเป็นองค์ประกอบของโลกหายาก มันค่อนข้างเสถียรในอากาศแห้ง แต่สูญเสียความเป็นเงาในความชื้นทำให้เกิดเกล็ดหลวมและแยกออกได้ง่ายเหมือนออกไซด์สีขาว เมื่อถูกเผาในอากาศมันสามารถสร้างออกไซด์สีขาว แกโดลิเนียมทำปฏิกิริยาอย่างช้าๆด้วยน้ำและสามารถละลายในกรดเพื่อสร้างเกลือที่ไม่มีสี คุณสมบัติทางเคมีของมันคล้ายกับ lanthanide อื่น ๆ มาก แต่คุณสมบัติทางแสงและแม่เหล็กนั้นแตกต่างกันเล็กน้อย Gadolinium เป็น paramagnetism ที่อุณหภูมิห้องและ ferromagnetic หลังจากการระบายความร้อน ลักษณะของมันสามารถใช้ในการปรับปรุงแม่เหล็กถาวร
การใช้ paramagnetism ของ Gadolinium ตัวแทน Gadolinium ที่ผลิตได้กลายเป็นตัวแทนความคมชัดที่ดีสำหรับ NMR การวิจัยด้วยตนเองของเทคโนโลยีการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กนิวเคลียร์ได้เริ่มต้นขึ้นและมีรางวัลโนเบล 6 รางวัลที่เกี่ยวข้องกับมัน การสั่นพ้องของแม่เหล็กนิวเคลียร์ส่วนใหญ่เกิดจากการเคลื่อนที่ของการหมุนของนิวเคลียสอะตอมและการเคลื่อนที่ของการหมุนของนิวเคลียสอะตอมที่แตกต่างกันแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากการลดทอนที่แตกต่างกันในสภาพแวดล้อมโครงสร้างที่แตกต่างกันตำแหน่งและชนิดของนิวเคลียสอะตอมที่ทำขึ้นวัตถุนี้สามารถกำหนดได้และภาพโครงสร้างภายในของวัตถุสามารถวาดได้ ภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กสัญญาณของเทคโนโลยีการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กนิวเคลียร์มาจากการหมุนของนิวเคลียสอะตอมบางอย่างเช่นนิวเคลียสไฮโดรเจนในน้ำ อย่างไรก็ตามนิวเคลียสที่มีความสามารถในการหมุนเหล่านี้จะถูกทำให้ร้อนในสนาม RF ของเรโซแนนซ์แม่เหล็กคล้ายกับเตาอบไมโครเวฟซึ่งโดยทั่วไปจะทำให้สัญญาณของเทคโนโลยีการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กอ่อนแอลง แกโดลิเนียมไอออนไม่เพียง แต่มีช่วงเวลาที่มีแม่เหล็กหมุนที่แข็งแกร่งมากซึ่งช่วยให้การหมุนของนิวเคลียสอะตอมช่วยเพิ่มความน่าจะเป็นในการรับรู้ของเนื้อเยื่อที่เป็นโรค แต่ยังทำให้เย็นลงอย่างน่าอัศจรรย์ อย่างไรก็ตามแกโดลิเนียมมีความเป็นพิษบางอย่างและในการแพทย์จะใช้แกนด์คีเลตในการห่อหุ้มแกโดลิเนียมไอออนเพื่อป้องกันไม่ให้พวกเขาเข้าสู่เนื้อเยื่อของมนุษย์
Gadolinium มีเอฟเฟกต์แม่เหล็กที่แข็งแกร่งที่อุณหภูมิห้องและอุณหภูมิจะแตกต่างกันไปตามความเข้มของสนามแม่เหล็กซึ่งทำให้การใช้งานที่น่าสนใจ - การทำความเย็นแม่เหล็ก ในระหว่างกระบวนการทำความเย็นเนื่องจากการวางแนวของไดโพลแม่เหล็กวัสดุแม่เหล็กจะร้อนขึ้นภายใต้สนามแม่เหล็กภายนอกที่แน่นอน เมื่อสนามแม่เหล็กถูกลบและหุ้มฉนวนอุณหภูมิของวัสดุจะลดลง การระบายความร้อนด้วยแม่เหล็กแบบนี้สามารถลดการใช้สารทำความเย็นเช่น Freon และเย็นลงอย่างรวดเร็ว ในปัจจุบันโลกกำลังพยายามพัฒนาแอปพลิเคชันของแกโดลิเนียมและโลหะผสมในสาขานี้และผลิตเครื่องทำความเย็นแม่เหล็กขนาดเล็กและมีประสิทธิภาพ ภายใต้การใช้แกโดลิเนียมสามารถทำได้อุณหภูมิต่ำเป็นพิเศษดังนั้นแกโดลิเนียมจึงเป็นที่รู้จักกันในนาม "โลหะที่เย็นที่สุดในโลก"
Gadolinium isotopes GD-155 และ GD-157 มีการดูดกลืนนิวตรอนความร้อนที่ใหญ่ที่สุดในหมู่ไอโซโทปธรรมชาติทั้งหมดและสามารถใช้แกโดลิเนียมจำนวนเล็กน้อยเพื่อควบคุมการทำงานปกติของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ดังนั้นเครื่องปฏิกรณ์น้ำเบาที่ใช้แกโดลิเนียมและก้านควบคุมแกโดลิเนียมจึงเกิดซึ่งสามารถปรับปรุงความปลอดภัยของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในขณะที่ลดต้นทุน
แกโดลิเนียมยังมีคุณสมบัติทางแสงที่ยอดเยี่ยมและสามารถใช้ในการสร้างตัวแยกออพติคอลคล้ายกับไดโอดในวงจรหรือที่เรียกว่าไดโอดเปล่งแสง ไดโอดที่เปล่งแสงชนิดนี้ไม่เพียง แต่ช่วยให้แสงผ่านไปในทิศทางเดียว แต่ยังบล็อกการสะท้อนของเสียงสะท้อนในเส้นใยออปติคอลเพื่อให้มั่นใจถึงความบริสุทธิ์ของการส่งสัญญาณแสงและปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งสัญญาณของคลื่นแสง Gadolinium Gallium Garnet เป็นหนึ่งในวัสดุพื้นผิวที่ดีที่สุดสำหรับการสร้างตัวแยกออพติคอล
เวลาโพสต์: ก.ค. -06-2023