Gadolinium(III)-oxid

Kristallstruktur
_ Gd3+ 0 _ O2−
Allgemeines
Name	Gadolinium(III)-oxid
Andere Namen	Gadoliniumoxid Digadoliniumtrioxid Gadolinia
Verhältnisformel	Gd2O3
Kurzbeschreibung	hygroskopischer weißer Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 12064-62-9 EG-Nummer 235-060-9 ECHA-InfoCard 100.031.861 PubChem 159427 Wikidata Q419919
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] Achtung H- und P-Sätze H: 319 P: 305+351+338 [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

Gadoliniumoxid ist das Oxid des Seltenerdmetalls Gadolinium.

Geschichte

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 Émile Lecoq de Boisbaudran ebenfalls Gadoliniumoxid her und nannte das neue Element nach dem Entdecker des Minerals Gadolinit, dem finnischen Chemiker Johan Gadolin, Gadolinium.

Eigenschaften

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

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

1. ↑ ^{a b c d e} ESPI-Metals: Gadoliniumoxid, abgerufen am 7. Dezember 2019
2. ↑ Reade: Gadolinium oxide (Memento des Originals vom 29. November 2010 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.reade.com
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} Datenblatt Gadolinium(III) oxide, REacton®, 99.999% (REO) bei AlfaAesar, abgerufen am 7. Dezember 2019 (PDF) (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. ↑ Patent DE2805914: Gadolinium oxide luminophore activated with bismuth - produces visible light when excited by ultraviolet or X=rays, used in fluorescent screens. Veröffentlicht am 23. August 1979, Erfinder: Heinz Degenhardt.‌
7. ↑ Dotarem-Injektionslösung. In: pharmazie.com. Abgerufen am 27. Juli 2016 (PDF; 38 kB).
8. ↑ Treibacher.com: Gadoliniumoxid (Memento vom 2. Januar 2007 im Internet Archive)
9. ↑ Patent DE3607345: Magneto-optisches Lichtschaltelement und Verfahren zu seiner Herstellung. Veröffentlicht am 10. September 1987, Erfinder: Peter Hansen, Claus-Peter Klages, Klaus-Peter Schmidt, Wolfgang Tolksdorf, Klaus Witter.‌