gadolinium

Gadolinium er det 64. grunnstoffet i periodesystemet. Det har atomnummer 64, atommasse 157,2 og atomsymbol Gd.
Utdrag fra periodesystemet
Av .
Lisens: CC BY SA 4.0
Metallisk gadolinium.
Gadolinium
images-of-elements.com.
Lisens: CC BY 3.0

Gadolinium er et grunnstoff som i ren form er et sølvfarget metall. Gadolinium tilhører lantanoidene i periodesystemet, og er et av de sjeldne jordmetallene. Det brukes blant annet i kontrastmidler i MR-undersøkelser.

Faktaboks

Uttale

gadolinium

Etymologi

Navn etter den finske kjemikeren og mineralogen Johan Gadolin.

Engelsk navn
gadolinium
Atomsymbol
Gd
Atomnummer
64
Relativ atommasse
157,2
Smeltepunkt
1312 °C
Kokepunkt
3265 °C
Massetetthet
7,9004 g/cm³
Oksidasjontall
III
Elektronkonfigurasjon
[Xe]4f⁷5d¹6s²

Metallet er duktilt og relativt stabilt i tørr luft. I fuktig luft korroderer gadolinium raskt.

Bruk

I kontrastmiddel til MR-undersøkelse

Gadolinium brukes i kontrastmidler i MR-undersøkelser.
MR
Av /Shutterstock.
Lisens: Begrenset gjenbruk

Gadolinium påvirkes av sterke magnetfelt og gir en respons som kan måles. Det brukes derfor som kontrastmiddel i MR-undersøkelser i form av kompleksforbindelsen gadodiamid.

I Norge produseres gadodiamid av selskapet GE Healthcare på Lindesnes i Agder. I løpet av et år bruker fabrikken over åtte tonn gadolinium, som stort sett kommer fra Kina. Én kontrastmiddeldose til en voksen mann kan inneholde rundt 1,25 gram gadolinium. Til sammen brukes gadodiamid i mange millioner undersøkelser hvert år.

I kontrollstaver

Gadolinium har høyt nøytroninnfangningstverrsnitt og brukes i noen grad i kontrollstaver i kjernereaktorer og som nøytronabsorpsjonsmateriale.

I magnetisk avkjøling

Gadolinium er ferromagnetisk ved temperaturer under 16 °C, og det forskes derfor på om forbindelser og legeringer av gadolinium kan brukes til magnetisk avkjøling nær romtemperatur. Magnetisk kjøling har lenge blitt brukt i laboratorier for å oppnå ekstremt lave temperaturer, men oppdagelsen av materialer med høy kjøleeffekt nær romtemperatur har gjort det mulig å også benytte metoden til mer dagligdagse formål som i kjøleskap og klimaanlegg.

Forekomst

Gadolinium finnes i forskjellige mineraler hvorav monazitt og bastnäsitt er de viktigste. Det skilles fra de andre lantanoidene ved ionebyttings- og væskeekstraksjonsmetoder.

Gjennomsnittlig konsentrasjon i jordskorpen er 6,2 ppm (0,00062 masseprosent). Det er også påvist spor av gadolinium i sjøvann, som i konsentrasjon varierer mellom 1 ppt og 1 ppq (det vil si mindre enn 1 nanogram per liter).

Historie

Gadolinium er oppkalt etter den finske kjemikeren Johan Gadolin.

Johan Gadolin
Av /Posti- ja telelaitos 𝒲.
Lisens: Falt i det fri (Public domain)

Gadolinium ble oppdaget i 1880 av den sveitsiske kjemikeren Jean-Charles Galissard de Marignac, som isolerte gadoliniumoksid fra mineralet gadolinitt-(Y). Gadolinum fikk navn etter mineralet. Mineralet er i sin tur oppkalt etter den finske kjemikeren Johan Gadolin som var den første som undersøkte det første sjeldne jordartmineralet som i dag er kjent som gadolinitt.

Fremstilling

Mineralet monazitt er en av de viktigste kildene til gadolinium.

Krystall av monazitt
Av .
Lisens: Begrenset gjenbruk

Gadolinium fremstilles fra mineraler som monazitt og bastnäsitt sammen med andre lantanoider i form av gadoliniumoksid.

Metallet fremstilles ved først å omdanne gadoliniumoksid til vannfritt gadoliniumfluorid, og så redusere fluoridet med kalsium under inerte (ikke-reaktive) betingelser.

Årlig produksjon av gadolinium er ikke tilgjengelig i offentlig statistikk, men blir anslått til å være rundt 7500 tonn. Kina (i hovedsak Indre Mongolia) er det største produsentlandet, men forekomster av gadolinium er også påvist i USA, India, Brasil, Australia, Grønland og Tanzania.

Kjemiske egenskaper

Gadolinium tilhører lantanoidene i periodesystemet.

Metallisk gadolinium er duktilt, svært uedelt og korroderer raskt i fuktig luft. Gadolinium er ferromagnetisk ved temperaturer under 16 °C.

Gadolinium er et elektropositivt grunnstoff, som i kjemiske forbindelser har oksidasjonstall III. Oksidet av gadolinium er hvitt og basisk, med kjemisk formel Gd2O3. Vannløsninger av gadoliniumsalter er fargeløse.

Les mer i Store norske leksikon

Eksterne lenker

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg

Vi mangler fagansvarlig for Sjeldne jordarter

Vil du bli fagansvarlig? Ta kontakt