Գադոլինիում

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
64 ԵվրոպիումԳադոլինիումՏերբիում
Ջրածին Հելիում Լիթիում Բերիլիում Բորр Ածխածին Ազոտ Թթվածին Ֆտոր Նեոն Նատրիում Մագնեզիում Ալյումին Սիլիցիում Ֆոսֆոր Ծծումբ Քլոր Արգոն Կալիում Կալցիում Սկանդիում Տիտան Վանադիում Քրոմ Մանգան Երկաթ Կոբալտ Նիկել Պղինձ Ցինկ Գալիում Գերմանիում Արսեն Սելեն Բրոմ Կրիպտոն Ռուբիդիում Ստրոնցիում Իտրիում Ցիրկոնիում Նիոբիում Մոլիբդեն Տեխնեցիում Ռութենիում Ռոդիում Պալադիում Արծաթ Կադմիում Ինդիում Անագ Ծարիր Թելուր Յոդ Քսենոն Ցեզիում Բարիում Լանթան Ցերիում Պրազեոդիում Նեոդիում Պրոմեթիում Սամարիում Եվրոպիում Գադոլինիում Տերբիում Դիսպրոզիում Հոլմիում Էրբիում Թուլիում Իտերբիում Լյուտեցիում Հաֆնիում Տանտալ Վոլֆրամ Ռենիում Օսմիում Իրիդիում Պլատին Ոսի Սնդիկ Թալիում Կապար Բիսմունտ Պոլոնիում Աստատ Ռադոն Ֆրանցիում Ռադիում Ակտինիում Թորիում Պրոտակտիում Ուրան Նեպտունիում Պլուտոնիում Ամերիցիում Կյուրիում Բերկլիում Կալիֆորնիում Էյնշտեյնիում Ֆերմիում Մենդելեևիում Նոբելիում Լոուրենցիում Ռեզերֆորդիում Դուբնիում Սիբորգիում Բորիում Հասիում Մեյտներիում Դարմշտադտիում Ռենտգենիում Կոպերնիցիում Ունունտրիում Ֆլերովիում Ունունպենտիում Լիվերմորիում Ունունսեպտիում ՈւնունօկտիումՔիմիական տարրերի պարբերական համակարգ
64Gd
Hexagonal.svg
Electron shell 064 Gadolinium.svg
Gadolinium-4.jpg
Փափուկ մածուցիկ արծաթափայլ մետաղ
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ Գադոլինիում /Gadolinium (Gd), 64
Ատոմային զանգված
(մոլային զանգված)
157,25(3)[1] զ. ա. մ. (գ/մոլ)
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա [Xe] 4f7 5d1 6s2
Ատոմի շառավիղ 179 պմ
Քիմիական հատկություններ
Կովալենտային շառավիղ 161 պմ
Իոնի շառավիղ (+3e) 93,8 պմ
Էլեկտրաբացասականություն 1,20 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալ Gd←Gd3+ -2,28В
Օքսիդացման աստիճաններ 3
Իոնիզացման էներգիա
(առաջին էլեկտրոն)
 594,2(6,16) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Խտություն (ս. պ.-ում) 7,900 գ/սմ³
Հալման ջերմաստիճան 1586
Եռման ջերմաստիճան 3539
Մոլյար ջերմունակություն 37,1[2] Ջ/(Կ·մոլ)
Մոլային ծավալ 19,9 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղացանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածք վեցանկյուն
Բյուրեղացանցի տվյալներ a=3,636 c=5,783
C/a հարաբերություն 1,590
Այլ հատկություններ
Ջերմահաղորդականություն (300 Կ) (10,5) Վտ/(մ·Կ)
64
Գադոլինիում
Gd
157,25
4f75d16s2

Գադոլինիում (լատ.՝ Gadolinium) քիմիական տարր է, որի նշանն է Gd, տարրերի պարբերական համակարգի 3-րդ խմբի քիմիական f-տարր, լանթանիդ է, կարգահամարը՝ 64, ատոմական զանգվածը՝ 157,25։ Ատոմի էլեկտրոնային թաղանթի կառուցվածքն է 4f75s25p65d16s2, К-, L-, M-, N- թաղանթները լրացված են

Պատմություն[խմբագրել]

Առաջին անգամ գադոլինիտ միներալից անջատել է Ժ․ Շ․ Մարինյակը, 1880 թվականին։ Անվանվել է ի պատիվ ֆինն քիմիկոս Յ․ Գադոլինի։

Բնության մեջ[խմբագրել]

Գադոլինիում համաձուլվածքը

Բնության մեջ հանդիպում է այլ լանթանիդների հետ, գադոլինիտ, քսենոտիմ և այլ միներալներում։ Երկրակեղևը պարունակում է 0,001 % (ըստ զանգվածի) գադոլինիում։ Պարունակթյունը օվիկիանոսի ջրում՝ 2,4×10−6մգ/լ:

Հանքավայրեր[խմբագրել]

Գադոլինիումը մտնում է լանթանիդների կազմի մեջ, որոնք հիմնականում հանդիպում են ԱՄՆ-ում, Ղազախստանում, Ռուսաստանում, Ուկրաինայում, Ավստրալիայում, Բրազիլիայում, Հնդկաստանում, Սկանդինավիաում:

Ստացում[խմբագրել]

Մետաղական գադոլինիումը ստանում են GdCl2•6H2O-ի, նատրիումի ու լիթիումի քլորիդների հալված խառնուրդի էլեկտրոլիզից՝ օգտագործելով կադմիումե կաթոդ։

\mathrm{2\ GdF_3 + 3\ Ca \longrightarrow 2\ Gd + 3\ CaF_2}

Կադմիումից անջատում են թորելով վակուում պայմաններում (1300 °C)։

Գներ[խմբագրել]

Մետաղական մաքուր՝ 99,9 %, գադոլինիումի 1 կգ գինը 2014 թվականին կազմել է 132,5 ԱՄՆ դոլլար[3]:

Ֆիզիկական հատկություններ[խմբագրել]

Գադոլինիում

Սպիտակ, արծաթափայլ մետաղ է, խտությունը՝ 7886 կգ/մ3, հալման ջերմաստիճանը՝ 1312-1315 °C, եռմանը՝ 2830 °C։ Ֆեռոմագնիսական է։ Գադոլինիումը միացություններում եռարժեք է։

Քիմիական հատկություններ[խմբագրել]

Քիմիապես ակտիվ տարր է։ Օդում դանդաղ օքսիդանում է՝ առաջացնելով Gd2O3։

\mathrm{2\ 4Gd + 3O_2 \longrightarrow 2Gd_2O_3}

Գադոլինիումի հիդրօքսիդը թույլ հիմք է։ Տաքացնելիս գադոլինիումը միանում է ջրածնի հետ։

Աղերն անգույն են, քլորիդը, սուլֆատը, նիտրատը ջրում լուծելի են, ֆտորիդը, կարբոնատը և ֆոսֆատը՝ անլուծելի։

\mathrm{2Gd + 3X_2 \longrightarrow 2GdX_3}

Գադոլինիումը միացություններ է առաջացնում նաև ոչ մետաղների և մետաղների հետ։

Իզոտոպներ[խմբագրել]

Բնության մեջ գտնվում են գադոլինիումի 152, 154, 155, 156, 157, 158 և 160 զանգվածի թվերով կայուն իզոտոպներ։ Արհեստականորեն ստացվել են 145-161 զանգվածի թվերով ռադիոակտիվ իզոտոպներ, որոնցից երեքը (148, 149 և 150 զանգվածի թվերով) α-ճառագայթիչներ են:

Իզոտոպ Կյանքի տևողություն Քայքայման էներգիան ՄէՎ Սպին Քայքայում (en) հաճախականություն %
137Gd 7 s 8,8 K/β+ = 100  
139Gd 4,9 s 7,7 (K/β+), 6,3 (β+p) 9/2− K/β+ = ?, β+p = ?  
140Gd 15,8 s 5,5 0+ K/β+ = 100  
141Gd 14 s 7,2 (K/β+), 4,9 (Kp) (1/2+) K/β+ = 100, Kp = 0,03  
141m1Gd 24,5 s 7,578 (K/β+), 0,378 (IT) (11/2−) K/β+ = 89, IT = 11  
142Gd 70,2 s 4,5 0+ K/β+ = 100  
143Gd 39 s 6,01 (1/2) + K/β+ = 100, Kp < 0,001  
143m1Gd 112 s 6,163 (11/2−) K/β+ = 100  
144Gd 4,5 min 3,74 0+ K/β+ = 100  
145Gd 23,0 min 5,05 1/2+ K/β+ = 100  
145m1Gd 85 s 0,749 (IT), 5,799 (K/β+) 11/2− IT = 94,3 , K/β+ = 5,7  
146Gd 48,27 d 1,030 0+ K = 100  
147Gd 38,06 h 2,187 7/2− K/β+ = 100  
148Gd 74,6 a 3,271 0+ α = 100  
149Gd 9,28 d 1,314 (K/β+), 3,100 (α) 7/2− K/β+ = 100, α = 4,3 × 10−4  
150Gd 1,79 × 106 a 2,809 0+ α = 100  
151Gd 124 d 0,464 (K), 2,653 (α) 7/2− K = 100, α ≈ 8 × 10−7  
152Gd 1,08 × 1014 a 2,205 0+ α = 100 0,20
153Gd 240,4 d 0,485 3/2− K = 100  
154Gd stabil 0+   2,18
155Gd stabil 3/2−   14,80
155m1Gd 31,97 ms 0,121 11/2− IT = 100  
156Gd stabil 0+   20,47
157Gd stabil 3/2−   15,65
158Gd stabil 0+   24,84
159Gd 18,479 h 0,971 3/2− β = 100  
160Gd ≥ 1,3 × 1021 a 0+ ββ = ? 21,86
161Gd 3,66 min 1,956 5/2− β = 100  
162Gd 8,4 min 1,39 0+ β = 100  
163Gd 68 s 3,1 (5/2−) β = 100  
164Gd 45 s 2,3 0+ β = 100  

Կիրառություն[խմբագրել]

Գադոլինիումը ջերմային նեյտրոնների զավթման հատվածքով (70000 բառն) գերազանցում է հայտնի բոլոր տարրերին և կիրառվում միջուկային ռեակտորներում։

Գադոլինիումի որոշ աղեր, օրինակ՝ Gd2(SO4)3•8H2O, կիրառվում են գերցածր ջերմաստիճաններ (բացարձակ զրոյին մոտ) ստանալու համար։

Տես նաև[խմբագրել]

Ծանոթագրություններ[խմբագրել]

  1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (en) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02
  2. Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — С. 450. — 623 с. — 100 000 экз.
  3. «Gadolinium prices» (en)։ Metal-Pages։ 16 ноября 2014։ Արխիվացված օրիգինալից 16 ноября 2014-ին։ http://web.archive.org/web/20141116091043/http://www.metal-pages.com/metalprices/gadolinium/։ Վերցված է 2014-11-13։ 

Արտաքին հղումներ[խմբագրել]



Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից։ CC-BY-SA-icon-80x15.png