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gadolinium
   

64
Gd
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
europium ← → Gadolinium terbium
apparence
apparition de' src=
blanc argenté
généralité
Nom, symbole, numéro atomique gadolinium, Gd, 64
série lanthanides
groupe, période, serrure -, 6, fa
densité 7901 kg / m³
configuration électronique
configuration électronique
propriétés atomiques
masse atomique 157,25 
rayon atomique (Calc.) 180 pm
rayon covalent (196 ± 6) pm
configuration électronique [x €] 4F75d16s2
et- pour niveau d'énergie 2, 8, 18, 25, 9, 2
états d'oxydation 3 (faiblement de base)
la structure cristalline hexagonal
propriétés physiques
État de la matière solide (ferromagnétique)
Point de fusion 1585 K (1312 ° C)
point d'ébullition 3546 K (3273 ° C)
Volume molaire 19,90 × 10-6 m³/mol
Enthalpie de vaporisation 301,3 kJ / mol
La chaleur de fusion 10,05 kJ / mol
pression de vapeur 2,44 × 104 Pennsylvanie à 1 585 K
Vitesse du son 2680 m / s à 293,15 K
D'autres propriétés
CAS 7440-54-2
électronégativité 1.2 (échelle de Pauling)
chaleur spécifique 230 J / (kg · K)
conductivité électrique 7,36 × 105 / M ·Ω
La conductivité thermique 10.6 W / (m · K)
Energie de première ionisation 593,4 kJ / mol
Energie de deuxième ionisation 1170 kJ / mol
Energie de troisième ionisation 1990 kJ / mol
e potentiel d'ionisation 4250 kJ / mol
La plupart des isotopes stables
iso NA TD DM DE DP
152Gd 0,20% 1,08 × 1014 âge α 2205 148Sm
154Gd 2,18% Gd est stable à 90 neutrons
155Gd 14,80% Gd est stable avec 91 neutrons
156Gd 20,47% Gd est stable avec 92 neutrons
157Gd 15,65% Gd est stable avec 93 neutrons
158Gd 24,84% Gd est stable avec 94 neutrons
160Gd 21,86% > 1.3 × 1021  âge β-β- 1.7 160DY
iso: isotope
NA: abondance dans la nature
TD: demi-vie
DM: mode de désintégration
DE: énergie de désintégration en MeV
DP: le produit de désintégration

la gadolinium est le 'élément chimique de numéro atomique 64. Son symbole il est Gd.

traits

Le gadolinium est un métal du terres rares il a l'air blanc argenté, Il est ductile et malléable. Il cristallise dans température ambiante Dans une forme α hexagonale compacte, chauffé à 1508 K Il est transformé en une forme cristalline β cubique centré.

Contrairement aux autres lanthanides, le gadolinium est relativement stable à 'air, à condition sèche. En présence d'humidité, il est couvre rapidement sa propre oxyde que scrostandosi, attaque expose de nouvelles surfaces métalliques nues. Il réagit lentement avec 'eau et il fond dans acides dilué.

Gadolinium a section choc pour attraper neutrons thermique la plus élevée de tout matériau connu (49 000 grange), Mais aussi il a un taux élevé d'épuisement, ce qui limite son utilité en tant que matériau de fabrication de barres de commande de réacteurs nucléaires.

applications

Gadolinium est utilisé pour produire grenats tous 'yttrium-gadolinium, utilisés dans des dispositifs micro-onde; les sels de gadolinium sont aussi utilisés pour produire phosphores pour téléviseurs Couleur.

L'ion Gd3+ est paramagnétique, il a 7 électrons non appariés 4f orbital (qui réalise la stabilité de l'ion à sensation), est ensuite utilisé en solution, complexé par des ligands polyaminopolycarboxyliques cycliques, tels que agent de contraste Intraveineux 'imagerie par résonance magnétique à des fins de diagnostic.

Gadolinium est également utilisé pour la production de disque compact et les dispositifs de mémoire pour ordinateurs. Trouvez enfin également être utilisé dans les systèmes d'arrêt d'urgence dans les réacteurs nucléaires, en particulier dans les réacteurs de type CANDU, pour sa section efficace de capture des neutrons thermiques.

Gadolinium a des propriétés métallurgiques inhabituelles; par simple addition de 1% du gadolinium fer, un chrome et leur alliages si elle améliore la maniabilité et la résistance à des températures élevées et tout 'oxydation.

le haut moment magnétique de gadolinium et de son faible température de Curie, proche de la température ambiante, on rend le gadolinium approprié pour la réalisation de capteurs de température magnétiques.

histoire

en 1880, le produit chimique suisse Jean Charles de Marignac Galissard raies spectrales observées de gadolinium dans des échantillons de didyme et gadolinite. Il était alors français Paul Émile Lecoq de Boisbaudran pour séparer le gadolinium (ie l 'l'oxyde de gadolinium (III)) De dall'ittria Mosander en 1886. L'élément pur a été isolé que dans relativement récemment[quand?].

Comme le gadolinite minéral, doit son nom Gadolinium au chimiste et géologue finnois Johan Gadolin.

Le rôle biologique

Gadolinium n'a pas connu le rôle biologique.

Biochimie de Gadolinium

Comme ion Gd3+, Gadolinium est un acide de Lewis difficile et ennacoordinato, caractéristique qui le rend exceptionnellement affine de bases telles que H2O et Ohio-. La première réalise le traitement des difficultés organométallique ion en solution, la seconde de sa toxicité: a pH physiologique et en présence de phosphates libre, précipite sous forme d'hydroxyde (incolore gélatineux) et sous forme de phosphate (poussiéreux blanc). En outre, les charges complexes sont éliminés avec l'urine, ne sont pas en mesure de traverser la barrière hématoencéphalique intègre, mais seulement quand elle est interrompue ou modifiée dans sa perméabilité (lésion néoplasique, demielinizzazioni récente, inflammation); aussi pour cette raison, ils sont utilisés comme agent de contraste en imagerie par résonance magnétique.

De contraste pour IRM

La présence d'un centre paramagnétique, affecte le calendrier de réalignement magnétisation des protons de l'eau, dont la résonance est mesurée en MR fins diagnostiques. Comme les lésions néoplasiques sont plus riches en eau que la zone environnante et que la agent de contraste Il a tendance à régler, ici est généré un signal plus intense par rapport aux tissus sains.
Il y a beaucoup de facteurs qui influent sur l'efficacité du agent de contraste; ils changent leur influence sur la relaxivité des protons du proton en fonction de la même position par rapport au centre paramagnétique (sphère de coordination interne ou directe; sphère externe ou des interactions non covalentes). Nous nommons deux: la distance proton-Gd (distance plus courte et plus le vecteur d'aimantation se déplacera), la durée de vie de l'eau liée (plus de protons subissent l'influence directe de Dieu, les transporteurs plus ils seront rapidement redirigés ).

Pour cela, ils ont été développés liants azamacrociclici polyaminopolycarboxyliques qui, avec une cinétique très lente, sont capables de complexes 8 de 9 sites de coordination ion. Mais ils apportent des problèmes encombrement stérique, ce qui rend parfois difficile d'atteindre la seule coordination de la molécule d'eau. Le parent est le DOTA (comme megluminico sel de gadotérique), avec ses dérivés de liposomes, tels que le DOTA.DSA, qui ont une double fonction avec une queue lipophile, similaire à celle de phospholipides.

Binder azamacrociclico DOTA

Un autre type de liants utilisés sont DTPA (acide pentaacétique-triamino-diéthylène ou dtpa)[1] pour former le Gd-DTPA (diméglumine sel de l'acide gadopentétique). Depuis DTPA il atteint ses dérivés, tels que MS-325, contenant une structure lipophile.

Chélation DTPA.

disponibilité

Ce n'est pas l'état natif dans la nature Gadolinium, mais seulement combiné en minéraux tels que gadolinite, la monazite et bastnasite.

Il est préparé pour échange d'ions et extraction dans un solvant, ou réduction son fluorure avec anhydre football métallique.

composés

Parmi les composés de gadolinium comprennent:

isotopes

Le gadolinium dans la nature est présenté comme un mélange de 5 isotopes stables, 154Dieu, 155Dieu, 156Dieu, 157Dieu, 158D.ieu, et deux radioactif, 152D.ieu et 160D.ieu. 158Dieu est le plus abondant (24,84%).

Del gadolinium ont été identifiés 30 isotopes radioactifs, dont le plus stable 160Gd (avec un 'demi-vie de 1.3 × 1021  ans), 152Gd (1,08 × 1014  ans) et 150Gd (1,79 × 106  années). Tous les autres ont une demi-vie de moins de 74,7 ans et la plupart d'entre eux moins de 24,6 secondes. On connaît également 4 méta, que je suis plus stable 143mGd (demi-vie: 110/2), 145mGd (85 secondes) 141mGd (24,5 secondes).

Le mode de désintégration primaire pour les isotopes légers 158Dieu est le capture électronique avec la conversion des isotopes'europium; pour les plus lourds est le désintégration bêta avec la conversion des isotopes de terbium.

précautions

symboles de danger chimique
inflammable
attention
Phrases H 261
conseils P 231 + 232 - 422 [2][3]

les produits chimiques
doivent être manipulés avec précaution
avertissements

Comme avec les autres lanthanides, les composés de gadolinium sont considérés comme une toxicité à moyen faible, bien que leur toxicité n'a pas encore été étudié en détail. Les sels Gadolinium irritent la peau et les muqueuses. En raison de sa toxicité lorsqu'il est utilisé comme agent de contraste paramagnétique dans l'imagerie par résonance magnétique, il est lié à un composé chélatant.

En 2007, les fabricants d'agents de contraste à base de gadolinium ont annoncé des révisions importantes aux professionnels de la santé en ce qui concerne la prescription de ces produits fabriqués à partir de Food and Drug Administration pour une utilisation dans L'imagerie par résonance magnétique (IRM): Les rapports subséquents sur leur utilisation ont montré que l'utilisation de ces agents augmente le risque de développer une maladie grave appelée fibrose systémique néphrogénique chez les patients présentant une insuffisance rénale sévère, aiguë ou chronique (taux de filtration glomérulaire < 30 ml/ Min / 1,73 m²) et chez les patients présentant une insuffisance rénale due à un syndrome hépato-rénal dans la période périopératoire de transplantation du foie.

La fibrose systémique néphrogénique conduit à la formation excessive du tissu conjonctif dans les organes de la peau et internes, il est une maladie progressive et peut être débilitante, parfois avec une issue fatale.

aujourd'hui[quand?] la FDA, après avoir reçu des rapports de plus de 250 cas de fibrose systémique néphrogénique après l'administration de produits de contraste à base de gadolinium, il a donc décidé d'insérer dans les spécifications techniques de ces produits un avertissement de explicite à cet effet.

Même le 'Agence italienne des médicaments, comme le Food and Drug Administration États-Unis, les rapports de la fibrose néphrogénique après l'administration de gadolinium[4].

notes

  1. ^ magnésie S.Pellegrino, torrinomedica.it.
  2. ^ Sigma-Aldrich; rev. du 17 mai 2012
  3. ^ Conserver sous atmosphère de gaz inerte.
  4. ^ fibrose néphrogénique systémique et gadolinium BIF XV n ° 2 (PDF) Agence italienne des médicaments, 2008.

bibliographie

Articles connexes

  • lanthanides
  • fluorure gadolinium
  • Imagerie par résonance magnétique
  • L'agent de contraste

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liens externes

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