02
Nov
Gadolinio en la Tabla Periódica de los Elementos
El Gadolinio, en la tabla periódica, se le conoce como un elemento metálico raro que se sitúa en el número atómico 64 y se utiliza el símbolo Gd para reconocerlo. Se describe como un metal blanco y plateado, maleable y dúctil; es decir, con una consistencia plástica sin llegar a romperse y que sirve para realizar aleaciones con otros metales.
El Gadolinio se encuentra en la naturaleza a la par con otro mineral, usualmente combinado con la sal, también dependen mucho de la temperatura del ambiente. Cuando alcanza o supera los 18,85 °C altera su permeabilidad magnética, puede ser paramagnético (menor temperatura) o ferromagnético (mayor temperatura).
Pertenece a la serie química de los Lantánidos- contienen propiedades magnéticas y espectrales-, conformado por el grupo 6 denominados «tierras raras», que está formado por óxido y actínidos -no se encuentran en la naturaleza, ya que poseen vida corta-; los cuales son elementos de transición interna.
Su espectro electromagnético hace del Gadolinio un material codiciado en el campo médico debido a las cualidades que generan una proyección del estado actual o diagnóstico de sus pacientes mediante la resonancia magnética o el TAC, permite visualizar por el rebote de ondas el cuerpo humano.
Su efecto magneto-calórico permite al Gadolinio modificar la temperatura de algunos materiales al ser colocados en su campo magnético, y en combinación con otras fórmulas suele usarse como refrigerante magnético en salas industriales, pero como contiene un componente de arsénico, está prohibido para su uso doméstico debido al riesgo de toxicidad en humanos.
El Gadolinio es un elemento de la tabla periódica que es tóxico para los organismos, siempre se debe utilizar en ambientes controlados dado su perfil nuclear radiactivo que modifica magnéticamente los materiales a sus alrededor. Para la etapa de diagnóstico médico es un recurso valorado, pero continúa siendo utilizado con extremo cuidado y extrema precaución debido a su espín nuclear, características que siempre se toman en cuenta por el cuerpo médico.
El Elemento Gadolinio 64 en la Tabla Periódica de los Elementos
La tabla periódica tiene al gadolinio como elemento número 64. La tabla periódica agrupa los elementos según su número atómico. El número de protones presentes en el núcleo del átomo se conoce como número atómico. El número atómico del gadolinio es 64. Pertenece al Periodo 6 y Grupo «Lantánidos» de dicho elemento en la tabla periódica. Di-s se usa para representarlo. Lleva el nombre de la mineral Gadolinita, que lleva el apellido de Johan Gadolin, un químico francés.
La separación de los lantánidos tiene un pasado complicado
Cuando se identificó el cerio por primera vez en 1803, se descubrió que la muestra aislada era impura. Se dividió en dos elementos en 1839: lantano y didimio. Cuando se descubrió que el didimio en sí mismo era una mezcla de elementos, se crearon el praseodimio y el neodimio en 1879. Se sacó una muestra del samario, un elemento de tierras raras, porque aún contenía más elementos. El samario no era del todo puro y contiene sustancias adicionales.
En 1886, Jean Charles Galissard de Marignac encontró en el gadolinio. Debido a su alto nivel de reactividad, el gadolinio solo se encuentra en la naturaleza en combinación.
A pesar de llevar el nombre de la mineral gadolinita, el gadolinio es simplemente un componente traza. La cantidad de gadolinio en la corteza terrestre es de 6,2 ppm. Está hecho de los minerales bastnaesita y monacita, como todos los demás lantánidos.
Características físicas
El gadolinio es un metal escaso, blando, dúctil, de color blanco plateado, tiene una masa atómica de 157,25, un punto de fusión de, 1313 °C, un punto de ebullición de, 3266 °C, una densidad de, 7900 S.I. unidad a 20 ° C y en cuanto a A temperatura ambiente, el gadolinio se encapsula en forma de paquete cerrado hexagonal. A 1235 °C, se transforma en una cúbica centrada en el cuerpo.
El gadolinio es significativamente paramagnético por encima de los 20 °C y ferromagnético por debajo.
De Bastnaesita o Monacita: Para separar las características magnéticas del mineral, el mineral primero debe someterse a varias separaciones electrostáticas. Para obtener sulfatos de lantánidos disueltos, también se trata con ácido sulfúrico concentrado en caliente después de la separación. El torio se elimina como hidróxido durante este proceso, que consiste en neutralizar el filtro ácido con hidróxido de sodio a un pH de 3-4. Para producir oxalato de lantánido, la solución se trata a continuación con oxalato de amonio. Mediante el recocido, los oxalatos se transforman en óxidos.
El óxido sería luego disuelto en una solución de ácido nítrico, donde se elimina el cerio debido a su insolubilidad.
Posteriormente, la solución recibe un tratamiento con nitrato de magnesio para crear una combinación cristalizada de sales dobles de lantánidos. Con ayuda de la cromatografía de intercambio iónico se separan las sales. El calcio se utiliza para convertir las sales de gadolinio en el propio metal.
La sal de gadolinio y el óxido de gadolinio se pueden reducir a gadolinio usando calcio en un entorno de argón a una temperatura de 1450°C. El gadolinio también se puede producir reduciendo el fluoruro de gadolinio anhidro con calcio metálico.
El gadolinio se encuentra en la naturaleza como una mezcla de siete isótopos estables: gadolinio-158 (24,84 %), gadolinio-160 (21,86 %), gadolinio-156 (20,47 %), gadolinio-157 (15,65 %), gadolinio-155 (14,8 %). %), y gadolinio-154 (2,18%). También hay 1 elemento radiactivo, gadolinio-152 (0,20 por ciento). Las secciones transversales de absorbancia nuclear de los isótopos impares son excepcionalmente altas; gadolinio-157 tiene una sección transversal de 259.000 graneros. Debido a esto, la mezcla de isótopos de gadolinio que se encuentra en la naturaleza tiene una sección transversal absorbente nuclear extremadamente altos de alrededor de 49 000 graneros. El gadolinio tiene 32 isótopos radiactivos, sin contar los isómeros nucleares, con vidas medias que oscilan entre 1,1 segundos (gadolinio-135) y 1,08 x 1014 años (gadolinio-152). Sus masas oscilan entre 133 y 169.
Los métodos de intercambio de iones o solventes se utilizan en la comercialización de la separación del metal.
Mediante la reducción metalotérmica de cloruro anhidro y fluoruro con calcio, se ha creado el metal. Hay dos tipos alotrópicos de gadolinio. A temperatura ambiente, la fase tiene una estructura hexagonal compacta con a = 3,6336 yc = 5,7810. Alrededor de 1265 °C (2309 °F), la fase tiene una estructura cúbica centrada en el cuerpo con a = 4,06.
Los compuestos de gadolinio se utilizan principalmente como anfitriones de fósforo para lámparas fluorescentes, pantallas de mejora de rayos X, centelleadores para tomografía de rayos X, así como un agente de contraste para imágenes de resonancia magnética (IRM) (en forma de quelatos solubles en agua). Debido a su sección transversal de absorción nuclear extremadamente fuerte, el gadolinio de itrio también se usa en equipos de comunicaciones y en escudos de reactores nucleares y barras de control.