7440-54-2 / 釓的主要應用

背景及概述^[1]

釓是一種化學元素，化學符號Gd，原子序數64，原子量157.25，屬周期系ⅢB族，為鑭系元素之一。1880年瑞士的J.C.G.de馬里尼亞克從薩馬爾斯克礦石中分離出一種新元素，稱為"Y"，1886年法國的P.-É.L.de布瓦博德朗制出純凈狀態的釓，并命名為gadolinium，以紀念研究鑭系元素有卓越貢獻的芬蘭科學家J.加多林。釓在地殼中的含量為6.36×10^-4％；主要存在于獨居石和氟碳鈰礦中，在核裂變產物(見裂變化學)中也含釓。釓在自然界中有七種同位素：釓152、釓154、釓155、釓156、釓157、釓158和釓160，其中以釓158含量最高。

物理性質[1]

釓為銀白色金屬，有延展性，熔點1313°C，沸點3266°C，相對密度7.9004。釓在室溫下有鐵磁性，在接近絕對零度時有超導性。釓有兩種晶體結構：α釓六方密堆積(室溫～1260°C)；β釓體心立方(＞1260°C)。

化學性質[1]

釓的電子構型為(Xe)4f75d16s2，氧化態為+3。釓在干燥空氣中較穩定，在濕空氣中失去光澤，形成一層松散的氧化物膜，脫落后則進一步被氧化。釓能與水緩慢反應。三氧化二釓為無色無定形粉末，溶于酸形成相應的鹽，如鹵化釓、硝酸釓和硫酸釓等。Gd3+離子在光譜的紫外區有明顯的吸收帶，可用于光譜定量分析。

制法[1]

工業上用有機溶劑萃取法和離子交換法分離和提純釓。金屬釓可用鈣熱還原無水氯化釓或氟化釓來制取。

應用[1]

釓具有最高的熱中子俘獲截面，可用作反應堆控制材料和防止核輻射的結構材料。釓還可做新型磁性材料釔鐵石榴石和釔鋁石榴石的添加劑。用釓鹽經磁化致冷的方法，可獲得接近絕對零度(0.002K)的超低溫。釓的化合物可做熒光粉的基質材料，用于制造X射線增感屏和投影電視裝置等。

主要參考資料

[1]中國大百科全書（化學卷）