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Siehe auch: Periodensystem der Elemente, Gadolinium(III)chlorid, Europium, Terbium 
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Gadolinium

Autor: H. Lohninger

Ordnungszahl 64
Symbol Gd
CAS-Nr. 7440-54-2
Atomgewicht 157.25 amu
Elektronenkonfiguration [Xe] 4f7 5d1 6s2
Schmelzpunkt 1313 °C
Siedepunkt 3273 °C
Dichte 7.901 g/cm3
Quellen: Enghag 2004 , Wieser 2011
Geschichte
Gadolinium wurde 1880 im Mineral Samarskit von J.-C.G. de Marignac entdeckt und 1886 von Leqoc de Boisbaudran bestätigt. Es wurde nach dem finnischen Chemiker J. Gadolin benannt.
Vorkommen und Herstellung
Gadolinum kommt mit ca. 6 ppm in der kontinentalen Erdkruste vor und ist damit etwa doppelt so häufig wie z.B. Zinn oder Uran. Es ist eines der häufigeren Elemente der Lanthanoiden. Gadolinium findet sich in den Mineralien Monazit, Bastnäsit, Samarskit und Gadolinit.

Die Gewinnung von Gadolinium erfolgt über Ionenaustauscher und Lösungsextraktion. Elementares Gd wird entweder durch die Reduktion von wasserfreiem Gadoliniumfluorid mit Calcium dargestellt, oder durch Elektrolyse von geschmolzenem Gadoliniumchlorid.

Eigenschaften
Amorphes Gadolinium. Foto: Images of the Elements
Gadolinium ist ein silbrig graues, leicht gelbstichiges, gut bearbeitbares und dehnbares Metall. Bei Raumtempertaur weist die Kristallstruktur von Gadolinium eine hexagonal dichteste Packung auf (α-Gd), die bei 1235°C in ein kubisch-raumzentriertes Gitter übergeht (β-Gd). Gadolinium ist unterhalb von 16°C ferromagnetisch. Gadolinium ist zudem das Element mit dem höchsten Wirkungsquerschnitt für Neutronen (natürlich vorkommendes Gd hat 49000 barn, das Reinisotop 157Gd 254000 barn).

Gadolinium ist nicht besonders reaktiv, es ist an trockener Luft stabil; an feuchter Luft entwickelt sich ein schlecht haftender Oxidfilm. Gadolinium ist in verdünnten Säuren lösbar und reagiert auch langsam mit kaltem Wasser.

Verwendung
Gadolinium-Gallium-Granat wird in Mikrowellenbauelementen eingesetzt. Die niedrige Curie-Temperatur des Gadoliniums (16°C) macht eine Anwendung zur magnetischen Kühlung durch adiabatische Entmagnetisierung denkbar (erste Prototypen von solchen Kühlschränken wurden bereits erzeugt). Dreiwertige Gd-Ionen sind stark paramagnetisch und werden in der Medizin für die Magnetresonanz eingesetzt (siehe auch Gadolinium(III)chlorid).


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Last Update: 2013-08-08