Gadolínio, elemento 64 da tabela periódica.
Os lantanídeos da tabela periódica são uma família grande e suas propriedades químicas são muito semelhantes entre si, por isso é difícil separá-los.Em 1789, o químico finlandês John Gadolin obteve um óxido metálico e descobriu o primeiro óxido de terras raras -Óxido de ítrio (III)através da análise, abrindo a história da descoberta de elementos de terras raras.Em 1880, o cientista sueco Demeriak descobriu dois novos elementos, um dos quais foi posteriormente confirmado como sendosamário, e o outro foi oficialmente identificado como um novo elemento, o gadolínio, após ser purificado pelo químico francês Debuwa Bodeland.
O elemento gadolínio se origina do minério de silício-berílio-gadolínio, que é barato, de textura macia, boa ductilidade, magnético à temperatura ambiente e é um elemento de terras raras relativamente ativo.É relativamente estável no ar seco, mas perde o brilho na umidade, formando flocos soltos e facilmente destacáveis, como óxidos brancos.Quando queimado ao ar, pode gerar óxidos brancos.O gadolínio reage lentamente com a água e pode dissolver-se em ácido para formar sais incolores.Suas propriedades químicas são muito semelhantes às de outros lantanídeos, mas suas propriedades ópticas e magnéticas são ligeiramente diferentes.O gadolínio é paramagnetismo à temperatura ambiente e ferromagnético após resfriamento.Suas características podem ser utilizadas para melhorar ímãs permanentes.
Usando o Paramagnetismo do gadolínio, o agente de gadolínio produzido tornou-se um bom agente de contraste para RMN.A autopesquisa da tecnologia de ressonância magnética nuclear foi iniciada e houve 6 prêmios Nobel relacionados a ela.A ressonância magnética nuclear é causada principalmente pelo movimento de rotação dos núcleos atômicos, e o movimento de rotação de diferentes núcleos atômicos varia.Com base nas ondas eletromagnéticas emitidas por diferentes atenuações em diferentes ambientes estruturais, a posição e o tipo de núcleos atômicos que compõem este objeto podem ser determinados, e a imagem estrutural interna do objeto pode ser desenhada.Sob a ação de um campo magnético, o sinal da tecnologia de ressonância magnética nuclear vem da rotação de certos núcleos atômicos, como os núcleos de hidrogênio na água.No entanto, estes núcleos com capacidade de rotação são aquecidos no campo RF da ressonância magnética, semelhante a um forno de microondas, o que normalmente enfraquece o sinal da tecnologia de imagem por ressonância magnética.O íon gadolínio não só tem um momento magnético Spin muito forte, que ajuda a rotação do núcleo atômico, melhora a probabilidade de reconhecimento do tecido doente, mas também mantém milagrosamente o frio.No entanto, o gadolínio tem certa toxicidade e, na medicina, ligantes quelantes são usados para encapsular íons de gadolínio para evitar que entrem nos tecidos humanos.
O gadolínio possui forte efeito magnetocalórico à temperatura ambiente, e sua temperatura varia com a intensidade do campo magnético, o que traz à tona uma aplicação interessante - a refrigeração magnética.Durante o processo de refrigeração, devido à orientação do dipolo magnético, o material magnético aquecerá sob um determinado campo magnético externo.Quando o campo magnético é removido e isolado, a temperatura do material diminui.Este tipo de resfriamento magnético pode reduzir o uso de refrigerantes como Freon e resfriar rapidamente.Atualmente, o mundo está tentando desenvolver a aplicação do gadolínio e suas ligas neste campo, e produzir um resfriador magnético pequeno e eficiente.Com o uso do gadolínio, podem ser alcançadas temperaturas ultrabaixas, por isso o gadolínio também é conhecido como o "metal mais frio do mundo".
Os isótopos de gadolínio Gd-155 e Gd-157 têm a maior seção transversal de absorção de nêutrons térmicos entre todos os isótopos naturais e podem usar uma pequena quantidade de gadolínio para controlar a operação normal de reatores nucleares.Assim nasceram os reatores de água leve à base de gadolínio e a barra de controle de gadolínio, que podem melhorar a segurança dos reatores nucleares e, ao mesmo tempo, reduzir custos.
O gadolínio também possui excelentes propriedades ópticas e pode ser usado para fazer isoladores ópticos, semelhantes aos diodos em circuitos, também conhecidos como diodos emissores de luz.Este tipo de diodo emissor de luz não só permite a passagem da luz em uma direção, mas também bloqueia a reflexão dos ecos na fibra óptica, garantindo a pureza da transmissão do sinal óptico e melhorando a eficiência de transmissão das ondas de luz.A granada de gadolínio e gálio é um dos melhores materiais de substrato para a fabricação de isoladores ópticos.
Horário da postagem: 06/07/2023