Sifat, Pembuatan, Kegunaan dan Sumber Dari Unsur Gadolinium

Penemuan Gadolinium
Pada tahun 1880, ahli kimia Swiss Jean Charles Galissard de Marignac mencatat garis spektroskopi yang tidak diketahui sebelumnya dalam pembuatan oksida yang diambil dari mineral samarskite. Hal ini disebabkan oleh unsur yang sekarang kita kenal sebagai gadolinium. Pada tahun 1886, ahli kimia Prancis Paul Émile Lecoq de Boisbaudran mengkonfirmasi penemuan Marignac. Boisbaudran menyarankan nama gadolinium untuk elemen baru setelah ahli kimia dan ahli mineral abad ke-18 Johan Gadolin. Nama itu diterima oleh Marignac.

Sebelumnya, pada tahun 1853, Marignac telah menemukan samarium dengan metode yang sama dan dia juga menemukan ytterbium pada tahun 1878. Logam gadolinium murni (99,3%) pertama kali dibuatoleh ahli kimia dan insinyur Prancis Felix Trombe pada tahun 1935. 

Beberapa bulan kemudian, Georges Urbain, Pierre Weiss dan Felix Trombe menemukan bahwa gadolinium menjadi feromagnetik pada suhu kamar, elemen murni pertama yang menunjukkan sifat ini selain tiga logam ‘klasik’, nikel, dan kobalt. Mereka menemukan bahwa gadolinium menjadi lebih feromagnetik dari pada besi tetapi hanya pada suhu rendah.

Penampilan dan Karakteristik
Efek berbahaya:
Gadolinium dianggap cukup beracun.

Karakteristik:
1. Gadolinium adalah logam putih keperakan yang lembut dan licin yang bersifat ulet dan mudah dibentuk.

2. Gadolinium ini adalah salah satu logam tanah jarang.

3. Logam ini tidak bereaksi di udara kering namun akan memudar menjadi oksida putih yang menjadi serpihan di udara lembab yang tidak melindunginya dari oksidasi lebih lanjut.

4. Logam bereaksi perlahan dengan air dan larut dalam asam encer. Ini menghasilkan garam tak berwarna.

5. Saat berada dalam senyawa, gadolinium sebagian besar ada dalam keadaan trivalen (Gd³⁺).

6. Pada suhu kamar logam bersifat paramagnetik, namun menjadi feromagnetik (sangat tertarik oleh magnet) saat didinginkan. Titik Curie gadolinium adalah 17 ^oC

7. Isotop ¹⁵⁷Gd memiliki penampang neutron penangkap termal tertinggi dari elemen stabil yang diketahui.

Kegunaan Gadolinium

1. Gadolinium digunakan dalam paduan besi dan kromium untuk meningkatkan ketahanan terhadap suhu dan oksidasi yang tinggi.

2. Gadolinium digunakan untuk membuat garnet gadolinium yttrium yang memiliki aplikasi gelombang mikro.

3. Senyawa Gadolinium digunakan sebagai fosfor hijau dalam tabung gambar televisi warna.

4. Karena sifat magnetiknya, gadolinium juga digunakan pada intravenous radiocontrast agents dalam magnetic resonance imaging (MRI).

5. Paduan lebur dari gadolinium, silikon, dan germanium menunjukkan efek magnetocaloric yang kuat pada suhu kamar (dimana suhunya meningkat saat memasuki medan magnet dan menurun saat meninggalkan medan magnet) sehingga berguna di bidang  pendinginan magnetik pada suhu kamar.

Kelimpahan dan Isotop

Kelimpahan kerak bumi: 5,2 bagian per juta berat, 0,7 bagian per juta mol
Kelimpahan tata surya: 2 bagian per miliar berat, 10 bagian per triliun dengan mol

Biaya, murni: $ 450 per 100g
Biaya, curah: $ 12 per 100g

Sumber:

Gadolinium tidak ditemukan bebas di alam tetapi ditemukan di sejumlah mineral: terutama monazite dan bastnaesite. Secara komersial, gadolinium diisolasi dengan pertukaran ion dan ekstraksi pelarut. Logam gadolinium dapat diproduksi dengan reduksi gadolinium fluoride anhidrat dengan logam kalsium.

Isotop:

Gadolinium memiliki 27 isotop yang umur paruhnya diketahui, dengan nomor massa 137 sampai 164.Secara alami gadolinium adalah campuran tujuh isotop dan ditemukan dalam persentase yang ditunjukkan: ¹⁵²Gd (0.2%), ¹⁵⁴Gd (2.2%), ¹⁵⁵Gd (14.8%), ¹⁵⁶Gd (20.5%), ¹⁵⁷Gd (15.7%), ¹⁵⁸Gd (24.8%) dan ¹⁶⁰Gd (21.9%). Isotop yang paling melimpah adalah ¹⁵⁸Gd pada 24,8%.

Data SifatFisik Lainnya