Название

Гадолиния нитрат

Корректное химическое наименование: нитрат гадолиния(III). В реактивной практике наиболее распространена гидратированная форма - нитрат гадолиния(III) гексагидрат. Если в спецификации не указана степень гидратации, ее необходимо уточнять, поскольку безводная соль и гексагидрат имеют разную молярную массу и физические свойства.

Описание

Нитрат гадолиния(III) - неорганическая соль гадолиния и азотной кислоты. Соединение содержит катион Gd3+ и три нитрат-аниона. Товарный реактив чаще выпускается в виде гексагидрата Gd(NO3)3·6H2O - белого кристаллического вещества, хорошо растворимого в воде.

Вещество является сильным окислителем и удобным растворимым источником ионов гадолиния. Его используют как прекурсор для получения оксида гадолиния, специальных керамических и стекольных материалов, люминофоров и других соединений редкоземельных элементов.

При нагревании гидрат теряет кристаллизационную воду и далее разлагается с образованием оксидных продуктов и оксидов азота.

Внешний вид

При температуре 20 °C нитрат гадолиния(III) гексагидрат представляет собой белое твердое кристаллическое вещество.

Основные внешние признаки:

• агрегатное состояние - твердое;

• форма - кристаллы, кристаллический порошок или кусочки;

• цвет - белый;

• запах - отсутствует;

• раствор в воде - прозрачный и бесцветный;

• гигроскопичность - выраженная.

Продукт необходимо хранить в плотно закрытой таре, защищая от влаги и загрязнений.

Токсичность

Нитрат гадолиния(III) относится к окисляющим веществам. Он может усиливать горение других материалов при контакте с горючими и восстановителями. Пыль и концентрированные растворы раздражают кожу, глаза и дыхательные пути.

При работе используют:

• химически стойкие перчатки;

• защитные очки или лицевой щиток;

• закрытую лабораторную одежду;

• местную вытяжную вентиляцию;

• противопылевой респиратор при образовании пыли.

Вещество хранят отдельно от горючих материалов, сильных восстановителей и органических веществ. При пожаре возможно образование оксидов азота и соединений гадолиния.

Синонимы

Синонимы на русском языке:

• нитрат гадолиния(III);

• азотнокислый гадолиний;

• гадолиний азотнокислый;

• нитрат гадолиния гексагидрат;

• гадолиний(III) нитрат шестиводный.

Синонимы на английском языке:

• Gadolinium(III) nitrate;

• Gadolinium nitrate;

• Gadolinium trinitrate;

• Gadolinium(III) nitrate hexahydrate;

• Gadolinium nitrate hexahydrate.

Для гексагидрата номер CAS: 19598-90-4.

Физические данные

Гексагидрат нитрата гадолиния хорошо растворяется в воде и является гигроскопичным окислителем.

Основные характеристики:

• состояние при 20 °C - твердое;

• растворимость в воде - высокая;

• плотность - около 2,3-2,4 г/см³;

• температура плавления - около 91-92 °C;

• горючесть - не горит, но поддерживает и усиливает горение других материалов;

• летучесть - крайне низкая.

Для товарных гидратов показатели могут немного различаться из-за содержания кристаллизационной воды.

Химическая формула

Для безводного нитрата гадолиния(III):

Gd(NO3)3

Для наиболее распространенной товарной формы - гексагидрата:

Gd(NO3)3·6H2O

Молекулярный вес

Молярная масса безводного нитрата гадолиния(III) составляет:

343,26 г/моль

Молярная масса гексагидрата составляет:

451,36 г/моль

При приготовлении растворов и расчете навесок необходимо использовать значение, соответствующее фактической форме продукта.

Температура плавления

Для нитрата гадолиния(III) гексагидрата приводится температура около:

91-92 °C

Процесс сопровождается изменением гидратного состояния, поэтому показатель не следует рассматривать как обычное плавление без изменения состава.

Температура кипения

Температура кипения для нитрата гадолиния(III) гексагидрата не нормируется. При нагревании вещество сначала теряет воду, а затем разлагается. Устойчивого кипения исходной соли не происходит.

Плотность при 20°

Для гидратированных форм нитрата гадолиния приводятся значения около:

2,3-2,4 г/см³

Для отдельных реактивных марок указывается плотность около 2,4 г/см³ при 20 °C. Точное значение зависит от степени гидратации и конкретной партии.

Сферы применения

Нитрат гадолиния применяется преимущественно как растворимый прекурсор гадолиния в материаловедении, неорганическом синтезе и исследовательских технологиях.

Основные направления использования:

• получение оксида гадолиния Gd2O3;

• синтез других солей и соединений гадолиния;

• производство специальных стекол и керамических материалов;

• получение люминофоров и световыводящих материалов;

• синтез редкоземельных оксидных и фторидных материалов;

• легирование оксидных материалов и керамики гадолинием;

• получение наночастиц оксида гадолиния;

• приготовление прекурсоров для золь-гель процессов;

• изготовление материалов для электрохимических и энергетических исследований;

• лабораторный неорганический синтез;

• исследование свойств соединений редкоземельных элементов.

В материаловедении нитрат гадолиния удобен благодаря высокой растворимости и возможности равномерно вводить Gd3+ в растворы-прекурсоры. Он применяется при получении гадолинийсодержащих оксидов, керамических электролитов, люминесцентных материалов и композиций для оптических исследований.

При заказе необходимо уточнять степень гидратации, чистоту по редкоземельным примесям, содержание гадолиния и форму поставки. Для синтеза функциональных материалов часто используют высокочистые марки 99,9-99,999%.

Хранят нитрат гадолиния в плотно закрытой таре, в сухом прохладном и хорошо вентилируемом месте, отдельно от горючих материалов, органических веществ и восстановителей.