Gadolinium

Gadolinium är ett metalliskt grundämne som tillhör lantanoiderna och de sällsynta jordartsmetallerna.

Gadolinium
Nummer 64 Tecken Gd Grupp N/A Period 6 Block f
Gd ↓ Cm Europium ← Gadolinium → Terbium     [Xe] 4f7 5d1 6s2             64Gd                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         Emissionsspektrum
Generella egenskaper
Relativ atommassa	157,25 u
Utseende	Silvervit
Fysikaliska egenskaper
Densitet	7 901 kg/m³ (273 K)
Aggregationstillstånd	Fast
Smältpunkt	1 585 K (1 312 °C)
Kokpunkt	3 523 K (3 250 °C)
Molvolym	19,90 × 10-6 m³/mol
Smältvärme	10,05 kJ/mol
Ångbildningsvärme	359,4 kJ/mol
Atomära egenskaper
Atomradie	188 (233) pm
Jonisationspotential	Första: 593,4 kJ/mol Andra: 1 170 kJ/mol Tredje: 1 990 kJ/mol Fjärde: 4 250 kJ/mol (Lista)
Elektronkonfiguration
Elektronkonfiguration	[Xe] 4f7 5d1 6s2
e− per skal	2, 8, 18, 25, 9, 2
Kemiska egenskaper
Oxidationstillstånd	3 (svag bas)
Elektronegativitet	1,20 (Paulingskalan)
Diverse
Kristallstruktur	Hexagonal
Ljudhastighet	2 680 m/s
Elektrisk konduktivitet	0,736·106 A/(V × m)
Identifikation
Historia
Stabilaste isotoper
Nuklid NF t1/2 ST SE (MeV) SP 152Gd 0,20 % 1,08·1014 år α 2,205 148Sm 154Gd 2,18 % Stabil 155Gd 14,80 % Stabil 156Gd 20,47 % Stabil 157Gd 15,65 % Stabil 158Gd 24,84 % Stabil 160Gd 21,86 % 1,3·1020 år β- 160Dy
SI-enheter och STP används om inget annat anges.

Egenskaper

Gadolinium är en silvervit, mjuk och smidbar metall. Den oxideras i luft, reagerar långsamt med vatten och är löslig i syror.

Förekomst

Gadolinium förekommer i jordskorpan i mängder motsvarande 6,4 gram/ton. År 1880 upptäcktes elementet i form av sin oxid av schweizaren Marignac i mineralet gadolinit från Ytterby, Stockholms län. Det är namngivet efter den finländske kemisten Johan Gadolin (1760–1853).

I ren form har gadolinium framställts i modern tid. Vanligaste metoden är reduktion av trifluoriden med metalliskt kalcium.

Användning

Gadolinium används bland annat som inblandning i kärnbränsle, då i form av gadoliniumoxid, Gd₂O₃ (så kallad brännbar absorbator). Syftet med att blanda in det i kärnbränsle är dess egenskaper att fånga upp neutroner, samtidigt som det långsamt förbrukas. På så sätt begränsas effekttätheten i färskt kärnbränsle och effektfördelningen mellan färskt och utbränt bränsle blir jämnare.

Inom sjukvården är gadoliniumföreningar viktiga som kontrastmedel vid MR-diagnostik.

Vidare kan gadolinium användas inom ståltillverkningen där en liten inblandning av gadolinium ökar beständigheten hos järn- och kromlegeringar.

Källor

• Bra Böckers lexikon, 1975