Оксид редкоземельного металла Гадолиний, Gadolinium oxide 99.9%

Оксид редкоземельного металла Гадолиний, Gadolinium  oxide 99.9%, представляет собой порошкообразное вещество белого цвета. Используются в керамической промышленности как  компоненты при изготовлении стекла.

Гадолиний — химический элемент с символом Gd і атомним номером 64. Это серебристо-белый, скользящий и пластичный редкоземельный метал. Относится к группе лантаноидов. Встречается в природе только в связанной форме.

Общая информация[ред. • ред. код]

Гадолиний в виде металла имеет необычные металлургические свойства, в том смысле, что даже 1% гадолиния может значительно улучшить прочность и устойчивость к окислению при высокой температуре сплавов железа и хрома. Гадолиний, как металл или в составе солей имеет исключительно высокую впитываемость нейтрантов и благодаря этому используются для защиты в от нейтрантов в реакторной промышленности и при латенеграфии. Как и большинство редкоземельных элементов, гадолиний часто встречается в формы длительной ионов, которые обладают флуоресцентными свойствами. Соли Gd(III) используются в составе зеленых люминофоров.

История[ред. • ред. код]

Первый элемент итриевой земли в периодической системе элементов был найден Жаном Шарлем Глиспортом Мариньяком в 1880 году спектроскопическим методом в минералах Царити и Гадолинити. В 1886 он получил белый порошок из Самоарскита и назвал его Y з самарскіту. В тот же год Поль Эмиль Леек де Бубодан добывал оксид гадолиния и назвал элемент в честь открывателя минерала Гадолинита - финского химика Йогана Гадолина.
Только в 1935 году Жоржу Урбану удалось добыть элементарный Гадолиний.

Характеристика[ред. • ред. код]

 

Образец металлического гадолиния

Физические свойства[ред. • ред. код]

Гадолиний представляет собой серебристо-белый скользящий и пластичный редкоземельный металл. Он кристаллизуется в гексагоночной синении, плотно упакованной α-формы при комнатной температуре, но при нагревании до температуры выше 1235 °C, он превращается в β форму, которая имеет кубическую структуру.^[1]

Гадолиний-157 имеет самое высокое сечение поглощения тепловых нейтрантов среди всех стабильных нуклидов: 259000 барн. Только ксенон-135 имеет более высокое поперечное сечение, 2 млн барн, но этот изотоп является неустойчивым^[2]. Гадолиний является ферромагнетиком при температурах ниже 20°С^[3] и сильно парамагнитный выше этой температуры. Гадолиний демонстрирует магнитокалориметрический эффект — его температура повышается, когда он входит в магнитное поле, и уменьшается, когда он покидает его. Температура снижается на 5°С для сплаву гадолиния Gd₈₅Er₁₅, есть сплав кремния Gd₅Si₂Ge₂, обладающий большим эффектом, но при значительно более низкой температуре перехода (85К)^[4] Отдельные атомы гадолиния были введены в молекулу фулерену и получено изображение с помощью трансмиссионного электронного микроскопа (ТЕМ)^[5]. Отдельные атомы Gd и малых кластеров из Gd также были помещены в углеродные нанотрубки.^[6]

Химические свойства[ред. • ред. код]

Гадолиний реагирует с большинством элементов с формированием бинарных соединений: азотом, углеродом, серой, фосфором, бором, селеном, кремнием и мышком при повышенных температурах.^[7] В отличие от других редкоземельных элементов металлический гадолиний является относительно устойчивым на сухом воздухе. Тем не менее, он довольно быстро окисляется во влажном воздухе, образуя гидратированный гадолиния(III) оксид (Gd₂O₃) с поверхности, защищающей металл от последующего окисления.

Гадолиний является сильным восстанавливателем, который способен восстанавливать оксиды многих металлов до элементного состояния. Гадолиний медленно реагирует с холодной водой и довольно быстро с горячей, с образованием гидроксида гадолиния: