Gadolinio (Gd): Identificaci贸n, propiedades y usos

qu茅 es el gadolinio
Luis Domenech

1. 驴Qu茅 es el Gadolinio?

El gadolinio es un elemento qu铆mico que pertenece a la serie de los lant谩nidos, tambi茅n conocidos como tierras raras.

Su s铆mbolo qu铆mico es Gd y su n煤mero at贸mico es 64. Es un metal plateado, maleable y d煤ctil, que se encuentra en forma de 贸xido en la naturaleza.

El gadolinio es conocido por tener propiedades magn茅ticas excepcionales y se utiliza ampliamente en aplicaciones relacionadas con la tecnolog铆a de imanes y resonancia magn茅tica (RM).

2. 驴C贸mo se forma el Gadolinio?

El gadolinio se forma naturalmente en la Tierra en minerales que contienen tierras raras, como la monacita y la bastnasita. Estos minerales se encuentran en rocas 铆gneas, sedimentarias y metam贸rficas.

El gadolinio se extrae de estos minerales mediante procesos de separaci贸n y refinaci贸n.

El proceso de separaci贸n y refinaci贸n implica la trituraci贸n y la molienda del mineral, seguido de la separaci贸n del gadolinio y otros elementos de las tierras raras a trav茅s de procesos qu铆micos complejos, como la lixiviaci贸n, la precipitaci贸n y la extracci贸n por solventes.

El gadolinio tambi茅n se puede producir artificialmente a trav茅s del bombardeo de neutrones en el is贸topo de europio-oxide de europio-151.

El europio-151 captura un neutr贸n y se convierte en europio-152, que luego se descompone en el gadolinio-152 y un neutr贸n. El gadolinio-152 se puede separar del europio-152 y se utiliza en diversas aplicaciones, como la medicina y la tecnolog铆a.

formaci贸n del gadolinio

3. Usos del Gadolinio en la actualidad

El gadolinio tiene varios usos en la actualidad, algunos de los cuales son:

  1. Agentes de contraste en la resonancia magn茅tica (RM): El gadolinio se utiliza como un agente de contraste en la RM para mejorar la calidad de las im谩genes. El gadolinio se une a ciertos compuestos que se inyectan en el cuerpo y ayuda a producir una se帽al brillante en las im谩genes de RM.
  2. Imanes de alta tecnolog铆a: El gadolinio se emplea en la fabricaci贸n de imanes de alta tecnolog铆a, como los usados en los motores el茅ctricos de los veh铆culos h铆bridos y el茅ctricos, as铆 como en los discos duros de las computadoras.
  3. Vidrios especiales: El gadolinio se usa en la producci贸n de vidrios especiales, como los empleados en las l谩mparas de vapor de mercurio y en los filtros de luz ultravioleta.
  4. Detecci贸n de defectos en materiales: El gadolinio se emplea como material de referencia para la detecci贸n de defectos en materiales, como la formaci贸n de grietas en metales.
  5. Terapia con radiaci贸n: El gadolinio se utiliza en la terapia con radiaci贸n para tratar ciertos tipos de c谩ncer. En este caso, se une a los anticuerpos que se inyectan en el cuerpo para ayudar a dirigir la radiaci贸n al tumor.

4. Propiedades del Gadolinio

Entre las propiedades m谩s destacadas podemos encontrar las siguientes:

Propiedad Valor
S铆mbolo Gd
N煤mero at贸mico 64
Masa at贸mica 157.25 u
Densidad 7.895 g/cm鲁
Punto de fusi贸n 1312 掳C
Punto de ebullici贸n 3000 掳C
Estado de la materia S贸lido
Configuraci贸n electr贸nica [Xe] 4f7 5d1 6s2
Electronegatividad 1.20 (escala de Pauling)
Radio at贸mico 180 pm
N煤mero de oxidaci贸n +1, +2, +3

5. Compuestos del Gadolinio

El gadolinio forma muchos compuestos diferentes con otros elementos. A continuaci贸n mostraremos algunos de los compuestos m谩s comunes del gadolinio:

  • 脫xido de gadolinio (Gd2O3)
  • Cloruro de gadolinio (GdCl3)
  • Sulfato de gadolinio (Gd2(SO4)3)
  • Fluoruro de gadolinio (GdF3)
  • Nitruro de gadolinio (GdN)
  • Carbonato de gadolinio (Gd2(CO3)3)

Estos compuestos se utilizan en diversas aplicaciones. Por ejemplo, el 贸xido de gadolinio se usa en la fabricaci贸n de dispositivos 贸pticos y electr贸nicos, mientras que el sulfato de gadolinio se emplea como agente de contraste en resonancia magn茅tica.

El cloruro y el fluoruro de gadolinio se emplean en la fabricaci贸n de l谩seres y dispositivos de iluminaci贸n, y el nitruro de gadolinio se utiliza como revestimiento en herramientas de corte de alta velocidad.

6. Is贸topos del Gadolinio

El gadolinio tiene un total de 17 is贸topos conocidos, pero solo 7 son estables.

Los is贸topos radiactivos se usan en diversas aplicaciones, como la dataci贸n radiom茅trica de rocas y minerales, y en la medicina nuclear para la obtenci贸n de im谩genes y el tratamiento del c谩ncer.

Entre los is贸topos estables podemos encontrar:

Is贸topo Abundancia natural (%) Per铆odo de semidesintegraci贸n
Gd-152 0.20 1.08 脳 10鹿鈦 a帽os
Gd-154 2.18 Estable
Gd-155 14.80 36.1 d铆as
Gd-156 20.47 Estable
Gd-157 15.65 15.4 d铆as
Gd-158 24.84 Estable
Gd-160 21.86 Estable

7. Efectos del Gadolinio sobre la salud y el medio ambiente

El gadolinio es un elemento t贸xico y puede ser peligroso para la salud y el medio ambiente en ciertas condiciones.

En cuanto a la salud, el gadolinio no es considerado un elemento esencial para el cuerpo humano y su ingesti贸n o exposici贸n prolongada puede causar da帽o renal, hep谩tico y nervioso.

En particular, se ha encontrado que algunos agentes de contraste basados en gadolinio utilizados en la resonancia magn茅tica pueden causar la enfermedad de nefrog茅nico sist茅mico fibrosis (NSF) en pacientes con insuficiencia renal.

En cuanto al medio ambiente, la liberaci贸n de gadolinio y sus compuestos en el agua y el suelo puede tener efectos negativos en la vida acu谩tica y en los sistemas ecol贸gicos.

Adem谩s, la extracci贸n y producci贸n de gadolinio puede tener impactos negativos en el medio ambiente, como la contaminaci贸n del agua y la liberaci贸n de gases de efecto invernadero.

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