Gadolinium

Gadolinium merupakan salah satu metaloid langka yang ditemukan di alam bercampur dengan mineral lain, seperti gadolinit dan didymium. Ekstraksinya sedang booming saat ini, karena mengandung khasiat yang digunakan dalam bidang nuklir, kedokteran, dan elektronik. Temukan segala sesuatu tentang elemen alami ini.

Apa itu Gadolinium?

Unsur kimia ini termasuk dalam golongan lantanida atau unsur tanah jarang dalam tabel periodik. Dalam keadaan alaminya, padat, lunak, mudah dibentuk, ulet, dan berwarna putih keperakan. Hadir di kerak bumi dengan produksi 7,7 ppm, ia memiliki kapasitas lebih besar untuk menarik proton. Selain itu, ia memberikan efek paramagnetik yang kuat pada suhu tinggi dan pada suhu rendah ia berperilaku seperti feromagnet.

Simbol Gadolinium

Gd dinamai gadolinit, mineral yang ditemukan jauh lebih awal oleh ahli kimia dan geologi Finlandia Johan Gadolin. Meskipun pemisahan antara logam dan mineral pertama kali dilakukan oleh ahli kimia Perancis Paul Émile Lecoq de Boisbaudran.

Ciri-ciri Gadolinium

Ini adalah oksida transisi internal yang umumnya ditemukan dalam keadaan trivalen (Gd3). Sifat feromagnetik Gadolinium menempatkannya pada kelompok unsur pembentuk magnet. Selain itu, metaloid ini memiliki ciri-ciri penting lainnya:

  • Kondisi : Padat dan polikristalin.
  • Warna : Putih keperakan dan tidak berwarna dalam garam.
  • Kelarutan : Dalam asam, dapat larut.
  • Toksisitas : Sangat beracun dalam keadaan alaminya.
  • Reaktivitas : Bereaksi dengan air dan oksigen, tidak menunjukkan perubahan dengan udara kering. Sedangkan dengan kelembapan membentuk lapisan oksida.
  • Struktur : Kristal dan heksagonal kompak.
  • Komposisi : Memiliki 64 elektron yang tersebar di 6 kulit.

Sifat kimia dan fisik Gadolinium

  1. Nomor atom : 64
  2. Periode : 6
  3. Blokir :f
  4. Kelompok : 3
  5. Kepadatan: 7,89
  6. Titik leleh: 1312°C
  7. Jari-jari atom: 1,79
  8. Radius rata-rata: 188 jam
  9. Keelektronegatifan: 1,20
  10. Keadaan oksidasi: 3
  11. Karat: Sedikit mendasar.
  12. Jari-jari kovalen (Å): 1,61
  13. Elektron per lapisan: 2, 8, 18, 25, 9, 2
  14. Konfigurasi elektronik: [Xe]4f 7 5d 1 6s 2
  15. Potensi ionisasi pertama eV: 6,20
  16. Konduktivitas termal: 10,6 W/(Km)
  17. Massa atom (g/mol): 157,25
  18. Panas spesifik: 230 J/(K-Kg)
  19. Titik didih: 3000ºC
  20. Konduktivitas listrik : 0,736 · 106 S/m

Asal Gadolinium

Ahli kimia Jean Charles Galissard de Marignac-lah yang pertama kali menemukan Gadolinium pada tahun 1880, dalam bijih Didyme dan Gadolinite di Jenewa. Dengan cara spektroskopi dia mengamatinya sebagai oksida keputihan dari mineral Samarskit, yang kemudian dia beri nama Y dari Samarskit.

Namun ahli kimia Perancis Paul Émile Lecoq de Bisbaudran melakukan pemisahan antara logam dan mineral Gadolinia pada tahun 1886. Dan inilah yang memberinya nama Gadolinium. Sejak saat itu, logam berbobot sedang ini mulai ditambang, terutama di tambang Ytterby di Stockholm, meskipun sumber daya alam di wilayah tersebut saat ini telah habis.

Saat ini, metaloid ini diperoleh dengan mereduksi kalsium fluorida dengan gadolinium anhidrat. Ini diekstraksi dari mineral Gadolinite, Didyme, Bastnasite dan khususnya Monacite di negara-negara seperti Cina, Amerika Serikat dan Swedia.

Untuk apa Gadolinium digunakan?

Ada banyak kegunaan Gadolinium, salah satunya adalah senyawa yang digunakan dalam pembuatan tabung untuk televisi berwarna dan Gadolinium-yttrium sebagai aplikasi gelombang mikro. Selain itu, metaloid ini digunakan untuk membuat CD. Kombinasi Gadolinium dengan Ethyl Sulfate digunakan untuk memberikan amplitudo yang lebih besar pada amplifier dan sistem audio profesional.

Selain itu, karena karakteristik feromagnetiknya, suku cadang dibuat untuk reaktor nuklir, pendingin magnetik, industri kereta api, teknologi hibrida, dan elektronik canggih.

Agen kontras gadolinium pada MRI

Gadolinium memiliki elektron ganjil, yang mengembangkan intensitas medan magnet di dekat molekulnya. Sedemikian rupa sehingga mengurangi waktu relaksasi proton terdekat sehingga menciptakan peningkatan intensitas sinyal antara jaringan pembuluh darah dan non-vaskular. Selain itu, larutan gadolinium digunakan sebagai kontras intravena untuk menyempurnakan gambar dalam pencitraan resonansi magnetik.

Efek buruk dari Gadolinium

Penggunaan bahan kontras Gadolinium untuk MRI pada beberapa orang telah menyebabkan fibrosis sistemik atau nefrogenik. Gejala yang ditimbulkannya adalah penebalan organ, kulit dan jaringan, pada penderita gagal ginjal atau gangguan hati.

Selain itu, metaloid sangat berbahaya bagi kesehatan di tempat kerja tempat ia diekstraksi dan di industri yang menggunakannya sebagai bahan mentah. Karena gas dan kelembapan dapat dengan mudah terhirup. Tingkat polusi yang tinggi pada seseorang dapat menyebabkan emboli paru atau menyebabkan kerusakan hati yang serius.

Sebaliknya, logam ini dibuang ke perairan sungai, laut, dan lingkungan hidup pada saat ekstraksi atau pada saat peralatan elektronik dibuang karena sudah tidak dapat digunakan lagi. Hal ini menyebabkan konsumsi Gadolinium pada manusia dan hewan menyebabkan gangguan fungsi saraf otak dan reproduksi.

Kesimpulannya, Gadolinium merupakan logam berbobot sedang, dari golongan lantanida pada tabel periodik, dengan kandungan sifat feromagnetik yang tinggi yang digunakan dalam bidang teknologi, elektronik, nuklir, dan medis.