Gadolinium (Gd) : Pengertian, Sifat Unsur dan Kegunaan

Gadolinium (Gd) : Pengertian, Sifat Unsur dan Kegunaan

oleh

Penjelasan Gadolinium (Gd) : Pengertian, Sifat Unsur dan Kegunaan

Sejarah Gadolinium

Unsur logam radioaktif yang langka ini didapatkan dari mineral gadolinit. Gadolinia, yang merupakan oksida dari gadolinium, telah dipisahkan oleh Marignac pada tahun 1880 dan Lecoq de Boisbaudran, secara terpisah telah memisahkannya dari mineral yttria, yang ditemukan oleh Mosander, pada tahun 1886.

Keterangan Unsur Gadolinium

  • Simbol: Gd
  • Radius Atom: 1.8 Å
  • Volume Atom: 19.9 cm3/mol
  • Massa Atom: 127.25
  • Titik Didih: 1800 K
  • Radius Kovalensi: 1.61 Å
  • Struktur Kristal: Heksagonal
  • Massa Jenis: 5.24 g/cm3
  • Konduktivitas Listrik: 0.8 x 106 ohm-1cm-1
  • Elektronegativitas: 1.2
  • Konfigurasi Elektron: [Xe]4f7 5d1 6s2
  • Formasi Entalpi: 15.48 kJ/mol
  • Konduktivitas Panas: 10.6 Wm-1K-1
  • Potensial Ionisasi: 6.15 V
  • Titik Lebur: 1095 K
  • Bilangan Oksidasi: 3,2
  • Kapasitas Panas: 0.236 Jg-1K-1
  • Entalpi Penguapan: 311.71 kJ/mol

Sumber Gadolinium

Gadolinium ditemukan dalam beberapa mineral lainnya, termasuk monasit dan bastnasit, keduanya merupakan sumber yang sangat komersial. Dengan perkembangan metode pertukaran ion dan ekstraksi pelarut, ketersediaan dan harga gadolinium dan unsur logam radioaktif yang jarang ditemukan menjadi terjangkau. Gadolinium dapat dibuat dengan mereduksi garam anhidrat fluorida dengan  logam kalsium.

Isotop Gadolinium

Gadolinium yang terdapat di alam adalah campuran dari tujuh isotop, tetapi ada 17 isotop gadolinium lainnya yang telah dikenali. Dua di antaranya, yakni 155Gd dan 157Gd, memiliki karakteristik penangkapan yang sempurna, namun keduanya terdapat di alam dalam konsentrasi yang rendah. Sebagai akibatnya, gadolium memiliki kecepatan terbakar yang sangat tinggi dan terbatas dalam penggunaannnya sebagai bahan batangan pengontrol nuklir.

Sifat Sifat Gadolinium

Sebagaimana unsur radioaktif lainnya, gadolinium memiliki warna putih keperakan, berkilau seperti logam, dan mudah ditempa.  Pada suhu kamar, gadolinium mengkristal dalam bentuk heksagonal, atau bentuk alfa dengan kerangka tertutup. Selama pemanasan hingga 1235oC, gadolinium alfa berubah menjadi bentuk beta yang memiliki struktur kubus berpusat badan.

Logam ini relatif stabil di udara kering, tapi mudah kusam di udara lembab dan membentuk lapisan oksida yang menempel dengan lemah. Lapisan oksida ini mudah mengelupas dan akhirnya membuka lapisan berikutnya yang terpapar terhadap oksidasi. Logam ini bereaksi lambat dengan air dan mudah larut dalam asam encer.

Gadolinium memiliki daya tangkap neutron termal tertinggi dari semua unsur (49000 barn).

Kegunaan Gadolinium

Batuan gadolinium yang berwarna merah delima digunakan dalam penerapan gelombang mikro dan senyawa gadolinium digunakan sebagai senyawa fosfor pada televisi berwarna.

Logam ini memiliki sifat superkonduktif yang tidak lazim. Pada konsentrasi serendah 1%, gadolinium bisa meningkatkan kemampuan alloy besi, khrom, dan alloy yang terkait , juga memningkatkan ketahanan terhadap oksidasi.

Gadolinium etil sulfat memiliki sifat noise  yang sangat rendah, sehingga bisa digunakan dalam menambah kinerja amplifier, seperti maser(alat pengukur elektro magnet)

Gadolinium bersifat feromagnetis. Gadolinium memiliki pergerakan magnet yang sangat tinggi dan unik, dan untuk suhu Curie (suhu di mana sifat feromagnetisme menghilang) hanyalah pada suhu kamar, yang artinya gadolinium bisa digunakan sebagai komponen magnet yang bisa mendeteksi panas dan dingin.