Gadolinium(III)-oxid

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Kristallstruktur
Kristallstruktur von Gadolinium(III)oxid
__ Gd3+      __ O2−
Allgemeines
Name Gadolinium(III)-oxid
Andere Namen
  • Gadoliniumoxid
  • Digadoliniumtrioxid
  • Gadolinia
Verhältnisformel Gd2O3
CAS-Nummer 12064-62-9
PubChem 159427
Kurzbeschreibung

hygroskopischer weißer Feststoff[1]

Eigenschaften
Molare Masse 362,49 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

7,41 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

1900–2330 °C[1]

Löslichkeit
  • unlöslich in Wasser[1]
  • teilweise löslich in Säuren[2]
Brechungsindex

1,96[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [4]
keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze H: keine H-Sätze
P: keine P-Sätze [4]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C
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Gadoliniumoxid ist das Oxid des Seltenerdmetalls Gadolinium.

Geschichte[Bearbeiten]

Gadolinium ist eines der Elemente der Yttererden im Periodensystem und wurde 1880 spektroskopisch von Jean Charles Galissard de Marignac im Didym und Gadolinit gefunden. 1886 stellte dieser Gadoliniumoxid als weißes Oxid aus Samarskit her und nannte es Y aus Samarskit. Im gleichen Jahr stellte Paul Emile Lecoq de Boisbaudran ebenfalls Gadoliniumoxid her und nannte das neue Element nach dem Entdecker des Minerals Gadolinit, dem finnischen Chemiker Johan Gadolin, Gadolinium.

Eigenschaften[Bearbeiten]

Gadoliniumoxid ist ein geruchloser weißer Feststoff, welcher unlöslich in Wasser ist. Die Verbindung ist hygroskopisch und absorbiert Feuchtigkeit und Kohlenstoffdioxid aus der Luft.[1] Es kommt in drei Modifikationen (A-, B-, und C-Typ) vor. Der A-Typ besitzt ein hexagonales Kristallgitter, der B-Typ ist eine monokline Verzerrung des A-Typs und der C-Typ besitzt eine isomorph-kubische Mangan(III)-oxid-Struktur. Bei Raumtemperatur kristallisiert es im C-Typ, die beiden anderen Strukturen sind nur bei höheren Temperaturen stabil.[5]

Verwendung[Bearbeiten]

Gadoliniumoxid wird als Wirtsgitter für Leuchtstoffe, zur Herstellung von fluoreszierenden Pulvern[6], zur Herstellung von optischen Spezialgläsern mit hohem Brechungsindex, in Steuerstäben von Kernreaktoren und in pharmazeutischen Diagnostika (Kontrastmittel)[7] verwendet.[8] Des Weiteren wird Gadoliumoxid zur Herstellung von magneto-optischen Speichern in Form von GGG (Gallium-Gadolinium-Granat Gd3Ga5O12) oder zum Teil substituiert als GGCMZ (Gallium-Gadolinium-Calcium-Magnesium-Zirkonium-Granat (Gd,Ca)3(Ga,Mg,Zr)5O12 ) eingesetzt.[9]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e ESPI-Metals: Gadoliniumoxid
  2. Reade: Gadolinium oxide
  3. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Index of Refraction of Inorganic Crystals, S. 10-246.
  4. a b c Datenblatt Gadolinium(III)-oxid bei AlfaAesar, abgerufen am 26. Januar 2010 (JavaScript erforderlich)..
  5. Jian-Ping Zhoua, Chun-Lin Chaia, Shao-Yan Yanga, Zhi-Kai Liua, Shu-Lin Songa, Yan-Li Lia, Nuo-Fu Chen: Properties of high k gate dielectric gadoliniumoxide deposited on Si(100) by dual ion beam deposition (DIBD). Journal of Crystal Growth, Volume 270, Issues 1–2, 15 September 2004, Pages 21–29 doi:10.1016/j.jcrysgro.2004.05.114
  6. Gadoliniumoxid-Leuchtstoff (DE-Patent)
  7. Injektionslösung (PDF; 38 kB)
  8. Treibacher.com: Gadoliniumoxid (Version vom 2. Januar 2007 im Internet Archive)
  9. Philips GmbH Patent DE3607345A1