VOORKOMEN 6,2.10-4 % van de aardkost (tot 16 km diepte) bestaat uit gadolinium; het is het 41e element in rangorde van voorkomen. De belangrijkste mineralen, die kleine hoeveelheden van dit element bevatten, zijn: allaniet-(Ce) | (Ce, Ca,Y)2(Al,Fe+2 Fe+3)3 (SiO4)3 OH | allaniet-(Y) | (Y,Ce,Ca)2(Al,Fe+3)3(SiO4)3 OH | bastnaesiet-(Ce) | (Ce,La)CO3F | bastnaesiet-(Y) | (Y,La)CO3F | gadoliniet-(Ce) | (Ce,La,Nd,Y)2Fe+2Be2Si2O10 | gadoliniet-(Y) | Y,Fe+2,Be2Si2O10 | lanthaniet-(Nd) | (Nd,La)2(CO3)3.8H2O | monaziet-(Ce) | (Ce,La,Nd,Th)PO4 | monaziet-(La) | (La,Ce,Nd)PO4 | samarskiet-(Y) | (Y,Ce,U,Fe+2)3(Nb,Ta,Ti)5O16 |
WINGEBIEDEN De belangrijkste wingebieden liggen in Australië, China, Mongolië, India, Brazilië, de Verenigde Staten van Amerika, Maleisië, Rusland, Tanzania, Burundi, Zambia, Madagaskar, Noorwegen, Zweden en Canada.
NAAM De naam is door de ontdekker van dit element gegeven als eerbetoon aan de Finse geleerde J. Gadolin, die in 1794 (het later zo genoemde mineraal) gadoliniet vond bij een mijn in de buurt van Stockholm. Deze vondst opende de weg naar de ontdekking van de zeldzame aarden.
ONTDEKKING Gadolinium werd in 1880 door J.-C.-G. de Marignac ontdekt (in de vorm van gadolinia, gadoliniumoxide) in samarskiet. Ook P.E. Lecoq de Boisboudran ontdekte het, onafhankelijk van de Marignac in een aarde, afkomstig van ceriet.
BEREIDING VROEGER Zie 58 – Cerium. Gadolinium werd bereid door reductie van het gesmolten fluoride met calcium.
BEREIDING NU Zie 58 – Cerium. Gadolinium wordt bereid door het, na allerlei bewerkingen van de mineralen, met natriumsulfaat neer te slaan als het dubbelsulfaat. Na zuivering wordt dit omgezet in gadoliniumchloride (GdCl3). Deze verbinding wordt met kalium- en natriumchloride als eutectisch vloeimiddel bij 765 °C met magnesium gereduceerd in een stikstofatmosfeer. Het wordt ook verkregen door reductie van het fluoride met calcium.
TOEPASSINGEN EN TOELICHTING Chroomstaal Gadolinium wordt toegevoegd (tot 1 %) aan chroomstaal, ter verbetering van de hardheid en de verwerkingseigenschappen.
Permanente magneet Diverse legeringen van zeldzame aardmetalen met onder andere ijzer, kobalt, nikkel of aluminium hebben goede magnetische eigenschappen en worden gebruikt voor permanente magneten. Met gadoliniumnitride (GdN) wordt geëxperimenteerd als basis voor sterke, grote permanente magneten.
Videorecorder In de koppen van de videorecorder wordt gebruik gemaakt van kleine, gevoelige magneten. Legeringen van zeldzame aarden, bijvoorbeeld ijzer met gadolinium, zijn hiervoor zeer geschikt.
Röntgenbuis In röntgenbuizen wordt Gd2O2S toegepast als groen luminescerende stof. Ook wordt gebruik gemaakt van LaOBr, dat wordt geactiveerd door toevoeging van zeer kleine hoeveelheden van verbindingen van zeldzame aarden.
Computergeheugen Gd3Ga5O12–kristallen (GGG = Gadolinium Gallium Garnet) worden gebruikt voor magnetische geheugens, zoals die van computers.
VERDERE TOEPASSINGEN Toepassingen als ontleedbare stof (verbinding): fosforescerende stof in TL-buizen | (Tb,Ce,Gd,Mg)BO3 | keramisch stralingsschild | Gd2O3 | magnetrons (microgolfovens) | Gd3Ga5O12 | | Y3Al5O12 met Gd | masers (lasers in microgolfgebied) | Gd-ethylsulfaat | scintillatieteller | Gd2O2S | supergeleiding | Gd2(MoO4)3 | | GdBa2Cu3O7 |
|