Гидрид гадолиния (GdH3)

Идентификация

Гидрид гадолиния (Gadolinium hydride, GdH3) — бинарное неорганическое соединение, CAS-номер 13572-97-9, номер ЕС 236-996-0. Химическая формула GdH3 (тригидрид гадолиния).

Синонимы

Гидрид гадолиния (GdH3); тригидрид гадолиния.

Основные атрибуты

• Молекулярная масса: 160,27
• Точная масса: 157,924
• Характеристики PSA: 0

Физико-химические свойства

• Плотность: 7,90 г/куб. см
• Температура плавления: 1313 °C
• Температура кипения: 3273 °C
• Растворимость в воде: растворим в разбавленной кислоте
• Давление пара: 5,7×10⁻¹⁰ Па при 1000 К; 1,54×10⁻⁶ Па при 1200 К; 0,000429 Па при 1400 К; 0,0279 Па при 1600 К; 0,618 Па при 1800 К; 7,39 Па при 2000 К; 56,2 Па при 2200 К (расчётные значения)

Информация по технике безопасности

Меры предосторожности: P210, P231+P232, P240, P241, P280, P370+P378, P402+P404, P501. Указания по опасности: H228 (горючее твёрдое вещество).

Класс вещества

Металл гадолиний реагирует с водородом с образованием сначала фазы GdH2, а при повышении давления водорода — трёхвалентной фазы GdH3. Обе фазы, GdH2 и GdH3, нестехиометричны: соотношение атомов металла и водорода не выражается простым отношением целых чисел.

Область применения

• нейтронный замедлитель или поглотитель в ядерной технике за счёт высокого сечения захвата нейтронов гадолиния, в том числе в узлах выгорающего поглотителя (burnable poison) в реакторных сборках
• исследование обратимого хранения водорода — потенциальный материал систем накопления и десорбции водорода
• катализатор или допант в реакциях гидрирования
• переключаемые оптические покрытия: тонкие плёнки редкоземельных гидридов с палладиевым защитным покрытием обратимо переходят из отражающего металлического состояния в визуально прозрачное изолирующее/полупроводниковое состояние при воздействии газообразного водорода
• изучение магнитных, оптических и электронных свойств в материаловедческих исследованиях

Хранение и транспортировка

Хранить в сухом, герметично закрытом контейнере в инертной атмосфере, изолированно от источников воспламенения и окислителей — вещество относится к горючим твёрдым веществам (H228). Меры предосторожности включают предотвращение образования пыли и статического электричества (P210, P240, P241), хранение в вентилируемом месте (P402+P404) и защиту от источников воспламенения.

Гадолиний как элемент

Парамагнитные ионы Gd3+ в комплексной форме — основа контрастных агентов магнитно-резонансной томографии за счёт влияния на скорость релаксации протонов воды в тканях. Гадолиний открыт швейцарским химиком Жаном Шарлем Галиссаром де Мариньяком в 1880 году по спектральным линиям, элементарный металл впервые выделен Полем Эмилем Лекок де Буабодраном в 1886 году. Элемент расположен в 6 периоде периодической системы и относится к лантаноидам, атомный номер 64, электронная конфигурация [Xe]4f7 5d1 6s2. Наполовину заполненная 4f-оболочка даёт иону Gd3+ семь неспаренных электронов и, как следствие, один из самых высоких магнитных моментов среди всех элементов.