64  Gd
Gadolinium 


Voorkomen
Wingebieden
Naam
Ontdekking
Bereiding vroeger
Bereiding nu
Toepassingen en toelichting
Verdere toepassingen

 
 

 

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  Gd2O2
supergeleiding  Gd2(MoO4)3    
  GdBa2Cu3O7