Gadolinium (Gd)

Ordnungszahl64
Atommasse157.253 u
KategorieLanthanoid
Elektronenkonfiguration[Xe] 4f⁷ 5d¹ 6s²
Aussehensilberweiß
Dichte (STP)7901 g/L
Schmelzpunkt1585 K
Siedepunkt3273 K
Elektronegativität1.2 (Pauling)
Ionisierungsenergie593.4 kJ/mol
Atomradius180 pm
KristallstrukturHexagonal primitiv
Entdeckt vonJean Charles Galissard de Marignac (1880)

Kurzbeschreibung

Gadolinium (Gd) ist ein silbrig-weißes, schmiedbares Seltenerdmetall mit einzigartigen magnetischen Eigenschaften. Es ist bei Raumtemperatur ferromagnetisch und hat den größten Einfangquerschnitt für thermische Neutronen aller Elemente. Die wichtigsten Fakten zu Gadolinium (Gd) im Überblick:

Verwendung: Eingesetzt in MRT-Kontrastmitteln (gadoliniumhaltige Kontrastmittel verbessern die Bildgebung), in der Neutronenradiographie, in Abschirmungen und Steuerstäben von Kernreaktoren, in der magnetooptischen Datenspeicherung und in Gadolinium-Yttrium-Granat (GYG) für Mikrowellenanwendungen.

Herstellung/Gewinnung: Wird aus Monazit- und Bastnäsiterzen gewonnen. China ist der wichtigste Produzent. Unter den Seltenerdelementen mäßig häufig.

Geschichte: 1880 von Jean Charles Galissard de Marignac in der Schweiz durch Spektralanalyse von Didymerde und Gadolinit entdeckt. Benannt nach Johan Gadolin, dem finnischen Chemiker, der Yttrium entdeckte.

Gesundheit & Sicherheit: Gadoliniumverbindungen sind wenig giftig, freie Gadoliniumionen sind jedoch giftig. MRT-Kontrastmittel sind im Allgemeinen sicher, können aber bei Nierenkranken eine nephrogene systemische Fibrose verursachen. Keine bekannte biologische Funktion.

Preis/Markt: Mittleres bis hohes Preisniveau. Große Nachfrage aus der medizinischen Bildgebung (MRT-Kontrastmittel). Das Angebot ist an die Produktion Seltener Erden gekoppelt.

Eigenschaften: Bei Raumtemperatur ferromagnetisch (Curie-Temperatur 20°C), größter Einfangquerschnitt für thermische Neutronen aller Elemente, tritt in der Oxidationsstufe +3 auf, unterhalb von 1 K supraleitend und besitzt sieben natürlich vorkommende Isotope.

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Periodensystem