கடோலினியம்
From Wikipedia, the free encyclopedia
கடோலினியம் (Gadolinium) என்பது அணு எண் 64 ஆல் குறிக்கப்படும் ஒரு வேதியியல் தனிமமாகும். இதனுடைய மூலக்கூற்று வாய்ப்பாடு Gd என்ற எழுத்துக்களால் குறிக்கப்படுகிறது. ஆக்சிசனேற்றம் நீக்கப்பட்டால் கடோலினியம் வெள்ளியைப் போன்ற வெண்மை நிற உலோகமாகும். அருமண் தனிமமான இதை சிறிதளவுக்கு தகடாக அடிக்கலாம். கம்பியாக நீட்டலாம். வளிமண்டலத்திலுள்ள ஆக்சிசன் அல்லது ஈரப்பத்த்துடன் கடோலினியம் வினைபுரிந்து மெல்ல கருப்பு நிறமாக மாறுகிறது. கியூரி வெப்பநிலையான 20 பாகை செல்சியசு வெப்பநிலைக்கு கீழ் கடோலினியம் நிக்கலைக்காட்டிலும் அதிக காந்தப்புல ஈர்ப்புடன் பெர்ரோகாந்தப் பண்புடன் உள்ளது. இவ்வெப்பநிலைக்கு மேல் இது பாராகாந்தப்பண்பு தனிமமாகிறது. இயற்கையில் ஆக்சிசனேற்ற வடிவத்தில் மட்டுமே கடோலினியம் காணப்படுகிறது. பிரித்தெடுக்கும்போது, பொதுவாக இதனுடன் மற்ற அரிய-மண் தனிமங்களே அசுத்தங்களாகக் கலந்திருக்கும். ஏனெனில் அவையும் கடோலினியத்தை ஒத்த வேதியியல் பண்புகளை கொண்டுள்ளன.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
பொது | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
பெயர், குறி எழுத்து, தனிம எண் |
கடோலினியம், Gd, 64 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
வேதியியல் பொருள் வரிசை | லாந்த்தனைடுகள் | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
நெடுங்குழு, கிடை வரிசை, வலயம் |
இல்லை, 6, f | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
தோற்றம் | வெள்ளிபோல் வெண்மை | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
அணு நிறை (அணுத்திணிவு) | 157.25(3) g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
எதிர்மின்னி அமைப்பு | [Xe] 4f7 5d1 6s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
சுற்றுப் பாதையிலுள்ள எதிர்மின்னிகள் (எலக்ட்ரான்கள்) | 2, 8, 18, 25, 9, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
இயல்பியல் பண்புகள் | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
இயல் நிலை | திண்மம் | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
அடர்த்தி (அறை வெ.நி அருகில்) | 7.90 கி/செ.மி³ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
உருகுநிலையில் நீர்மத்தின் அடர்த்தி | 7.4 g/cm³ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
உருகு வெப்பநிலை | 1585 K (1312 °C, 2394 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
கொதி நிலை | 3546 K (3273 °C, 5923 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
நிலை மாறும் மறை வெப்பம் | 10.05 கி.ஜூ/மோல் (kJ/mol) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
வளிமமாகும் வெப்ப ஆற்றல் | 301.3 கி.ஜூ/மோல் | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
வெப்பக் கொண்மை | (25 °C) 37.03 ஜூ/(மோல்·K) J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
அணுப் பண்புகள் | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
படிக அமைப்பு | அறுகோணகம் | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ஆக்சைடு நிலைகள் | 3 (மென் கார ஆக்ஸைடு) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
எதிர்மின்னியீர்ப்பு | 1.20 (பௌலிங் அளவீடு) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
மின்மமாக்கும் ஆற்றல் |
1st: 593.4 kJ/(mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2nd: 1170 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3rd: 1990 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
அணு ஆரம் | 180 பிமீ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
அணுவின் ஆரம் (கணித்) | 233 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
வேறு பல பண்புகள் | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
காந்த வகை | fஇரும்புக்காந்தம் | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
மின்தடைமை | (அறை வெ.நி.) (α, பல்படிகம்) 1.310 µΩ·m | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
வெப்பக் கடத்துமை | (300 K) 10.6 வாட்/(மீ·கெ) W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
வெப்ப நீட்சிமை | (100 °C) (α, பல்படிகம்) 9.4 மைக்ரோ மீ/(மீ·K) µm/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ஒலியின் விரைவு (மெல்லிய கம்பி வடிவில்) | (20 °C) 2680 மீ/நொடி | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
யங்கின் மட்டு | (α வடிவம்) 54.8 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Shear modulus | (α வடிவம்) 21.8 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
அமுங்குமை | (α வடிவம்) 37.9 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
பாய்சான் விகிதம் | (α வடிவம்) 0.259 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
விக்கர் உறுதிஎண் Vickers hardness | 570 MPa (மெகாபாஸ்) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CAS பதிவெண் | 7440-54-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
குறிபிடத்தக்க ஓரிடத்தான்கள் | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
மேற்கோள்கள் |
1880 ஆம் ஆண்டில் இழீன் சார்லசு மேரிக்னாக் என்பவரால் கடோலினியம் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, நிறமாலையியலைப் பயன்படுத்தி கடோலினியத்தின் ஆக்சைடை இவர் கண்டுபிடித்தார். கடோலினியம் காணப்படும் கனிமங்களில் ஒன்றான காடோலினைட்டு என்ற கனிமத்தை கண்டறிந்த வேதியியலாளர் யோகான் கடோலின் என்பவர் நினைவாக தனிமத்திற்கு கடோலினியம் எனப் பெயரிடப்பட்டது, தூய காடோலினியம் முதன்முதலில் வேதியியலாளர் பால் எமிலி லெகோக் டி போயிசுபௌத்ரனால் 1886 ஆம் ஆண்டு தனிமைப்படுத்தப்பட்டது.
கடோலினியம் அசாதாரணமான உலோகவியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. இரும்பு, குரோமியம் மற்றும் தொடர்புடைய உலோகங்கள் உயர் வெப்பநிலையில் வெளிப்படுத்தும் ஆக்சிசனேற்ற எதிர்ப்பு, வேலைத்திறன் போன்றவற்றை கடோலினியத்திற்கும் ஒரு சதவீதம் வரை கணிசமாக மேம்படுத்த முடியும். கடோலினியம் ஓர் உலோகமாக அல்லது உப்பாக நியூட்ரான்களை உறிஞ்சுகிறது, எனவே, சில நேரங்களில் நியூட்ரான் கதிர்வீச்சு வரைவியல் மற்றும் அணுக்கரு உலைகளில் ஒரு கேடயமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது.
பெரும்பாலான அரிய மண் தனிமங்களை போலவே, கடோலினியமும் ஒளிரும் பண்புகளைக் கொண்ட மூவிணைதிற அயனிகளை உருவாக்குகிறது, மேலும் கடோலினியம்(III) உப்புகள் பல்வேறு பயன்பாடுகளில் ஒளிர்பொருட்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
நீரில் கரையக்கூடிய உப்புகளில் தோன்றும் கடோலினியம்(III) அயனிகள் பாலூட்டிகளுக்கு நச்சுத்தன்மை வாய்ந்தவையாக இருக்கும். இருப்பினும், இடுக்கி இணைப்பு கொண்ட கடோலினியம்(III) சேர்மங்கள் மிகவும் குறைவான நச்சுத்தன்மையுடையவையாகும். ஏனென்றால் அவை கடோலினியம்(III) அயனியை சிறுநீரகங்கள் வழியாக தனி அயனியை திசுக்களில் வெளியிடுவதற்கு முன்பாகவே உடலுக்கு வெளியேகொண்டு செல்கின்றன. இதனுடைய பாராகாந்தப் பண்புகளாலும், இடுக்கிப்பிணைப்பு கரிம கடோலினியம் அணைவுச் சேர்மங்களின் கரைசல்களும் நரம்பூடாக நிர்வகிக்கப்படும் கடோலினியம் சார்ந்த காந்த ஒத்திசைவு படம்பிடித்தலில் முகவர்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.