Gadolinium

Gadolinium, 64 Gd
Gadolinium-4.jpg
Gadolinium
Uttal / ˌ ɡ æ d ə ˈ l ɪ n i ə m / ​( <a i=15>GAD ( -ə- LIN -ee -əm )
Utseende silvervit
Standard atomvikt A r °(Gd)
  • 157,25 ± 0,03
  • 157,25 ± 0,03 (förkortat)
Gadolinium i det periodiska systemet
Väte Helium
Litium Beryllium Bor Kol Kväve Syre Fluor Neon
Natrium Magnesium Aluminium Kisel Fosfor Svavel Klor Argon
Kalium Kalcium Skandium Titan Vanadin Krom Mangan Järn Kobolt Nickel Koppar Zink Gallium Germanium Arsenik Selen Brom Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirkonium Niob Molybden Teknetium Rutenium Rodium Palladium Silver Kadmium Indium Tenn Antimon Tellur Jod Xenon
Cesium Barium Lantan Cerium Praseodym Neodym Prometium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantal Volfram Renium Osmium Iridium Platina Guld Kvicksilver (element) Tallium Leda Vismut Polonium Astat Radon
Francium Radium Aktinium Torium Protaktinium Uran Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Kalifornien Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Röntgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson




– ↑ Gd Cm
europium gadolinium terbium
Atomnummer ( Z ) 64
Grupp f-block grupper (inget nummer)
Period period 6
Blockera   f-block
Elektronkonfiguration [ Xe ] 4f 7 5d 1 6s 2
Elektroner per skal 2, 8, 18, 25, 9, 2
Fysikaliska egenskaper
Fas vid STP fast
Smältpunkt 1585 K ​(1312 °C, ​2394 °F)
Kokpunkt 3273 K ​(3000 °C, ​5432 °F)
Densitet (nära rt ) 7,90 g/cm 3
när flytande (vid mp ) 7,4 g/cm 3
Värme av fusion 10,05 kJ/mol
Förångningsvärme 301,3 kJ/mol
Molär värmekapacitet 37,03 J/(mol·K)
Ångtryck (beräknat)
  P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
  vid T (K) 1836 2028 2267 2573 2976 3535
Atomegenskaper
Oxidationstillstånd 0, +1, +2, +3 (en lätt basisk oxid)
Elektronnegativitet Pauling-skala: 1,20
Joniseringsenergier
  • 1:a: 593,4 kJ/mol
  • 2:a: 1170 kJ/mol
  • 3:a: 1990 kJ/mol
Atom radie empiri: 180 pm
Kovalent radie 196±6 pm
Color lines in a spectral range
Spektrallinjer av gadolinium
Andra egenskaper
Naturlig förekomst ursprunglig
Kristallstruktur <a i=0>​hexagonal tätpackad (hcp)
Hexagonal close packed crystal structure for gadolinium
Ljudhastighet tunn stång 2680 m/s (vid 20 °C)
Termisk expansion α poly: 9,4 µm/(m⋅K) (vid 100 °C)
Värmeledningsförmåga 10,6 W/(m⋅K)
Elektrisk resistans a, poly: 1,310 µΩ⋅m
Magnetisk beställning ferromagnetisk paramagnetisk övergång vid 293,4 K
Molär magnetisk känslighet +755 000 ,0 × 10 −6 cm 3 /mol (300,6 K)
Youngs modul α-form: 54,8 GPa
Skjuvmodul α-form: 21,8 GPa
Bulkmodul α-form: 37,9 GPa
Poisson-förhållande a-form: 0,259
Vickers hårdhet 510–950 MPa
CAS-nummer 7440-54-2
Historia
Namngivning efter mineralet Gadolinite (självt namn efter Johan Gadolin )
Upptäckt Jean Charles Galissard de Marignac (1880)
Första isoleringen Lecoq de Boisbaudran (1886)
Isotoper av gadolinium
Huvudisotoper _ Förfall
överflöd halveringstid ( t 1/2 ) läge produkt
148 Gd syn 75 år α 144 Sm
150 Gd syn 1,8 × 10 6 år α 146 Sm
152 Gd 0,20 % 1,08 × 10 14 år α 148 Sm
153 Gd syn 240,6 d ε 153 Eu
154 Gd 2,18 % stabil
155 Gd 14,80 % stabil
156 Gd 20,47 % stabil
157 Gd 15,65 % stabil
158 Gd 24,84 % stabil
160 Gd 21,86 % stabil
 
Kategori: Gadolinium | referenser

Gadolinium är ett kemiskt grundämne med symbolen Gd och atomnummer 64. Gadolinium är en silvervit metall när oxidation avlägsnas. Det är endast något formbart och är ett formbart sällsynt jordartselement . Gadolinium reagerar långsamt med atmosfäriskt syre eller fukt för att bilda en svart beläggning. Gadolinium under dess Curie-punkt på 20 °C (68 °F) är ferromagnetiskt , med en attraktion till ett magnetfält som är högre än nickel . Över denna temperatur är det det mest paramagnetiska elementet. Det finns i naturen endast i oxiderad form. När den separeras har den vanligtvis föroreningar från andra sällsynta jordartsmetaller på grund av deras liknande kemiska egenskaper.

Gadolinium upptäcktes 1880 av Jean Charles de Marignac , som upptäckte dess oxid genom att använda spektroskopi. Det är uppkallat efter mineralet gadolinit , ett av de mineral som gadolinium finns i, självt uppkallat efter den finske kemisten Johan Gadolin . Ren gadolinium isolerades först av kemisten Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran omkring 1886.

Gadolinium besitter ovanliga metallurgiska egenskaper, till den grad att så lite som 1 % av gadolinium avsevärt kan förbättra bearbetbarheten och motståndskraften mot oxidation vid höga temperaturer av järn, krom och relaterade metaller. Gadolinium som en metall eller ett salt absorberar neutroner och används därför ibland för avskärmning i neutronradiografi och i kärnreaktorer .

Liksom de flesta sällsynta jordartsmetaller bildar gadolinium trevärda joner med fluorescerande egenskaper, och salter av gadolinium(III) används som fosfor i olika tillämpningar.

Gadolinium(III)-joner i vattenlösliga salter är mycket giftiga för däggdjur. Men kelaterade gadolinium(III)-föreningar förhindrar gadolinium(III) från att exponeras för organismen och majoriteten utsöndras av friska njurar innan det kan avsättas i vävnader. På grund av dess paramagnetiska egenskaper används lösningar av kelaterade organiska gadoliniumkomplex som intravenöst administrerade gadoliniumbaserade MRI -kontrastmedel vid medicinsk magnetisk resonanstomografi . Olika mängder avlagringar i vävnader i hjärnan, hjärtmuskeln, njurarna, andra organ och huden, främst beroende på njurfunktionen , strukturen hos kelaterna (linjära eller makrocykliska) och den administrerade dosen.

Egenskaper

Ett prov av gadoliniummetall

Fysikaliska egenskaper

Gadolinium är den åttonde medlemmen i lantanidserien . I det periodiska systemet förekommer det mellan elementen europium till vänster och terbium till höger och ovanför aktinidkurium . Det är ett silvervitt, formbart , formbart sällsynt jordartselement . Dess 64 elektroner är arrangerade i konfigurationen [Xe]4f 7 5d 1 6s 2 , varav de tio 4f, 5d och 6s elektronerna är valens .

Liksom de flesta andra metaller i lantanidserien använder gadolinium vanligtvis tre elektroner som valenselektroner, eftersom de återstående 4f-elektronerna efteråt är för starkt bundna: detta beror på att 4f-orbitalerna penetrerar mest genom den inerta xenonkärnan av elektroner till kärnan, följt av med 5d och 6s, och detta ökar med högre jonladdning. Den kristalliseras i den sexkantiga tätpackade α-formen vid rumstemperatur, men när den värms upp till temperaturer över 1 235 °C (2 255 °F), omvandlas den till sin β-form, som har en kroppscentrerad kubisk struktur .

Isotopen gadolinium-157 har det högsta tvärsnittet för infångning av termiska neutroner bland alla stabila nuklider: cirka 259 000 ladugårdar . Endast xenon-135 har ett högre fångstvärsnitt, cirka 2,0 miljoner ladugårdar, men denna isotop är radioaktiv .

Gadolinium tros vara ferromagnetiskt vid temperaturer under 20 °C (68 °F) och är starkt paramagnetiskt över denna temperatur. Det finns bevis för att gadolinium är en spiralformad antiferromagnetisk, snarare än en ferromagnetisk, under 20 °C (68 °F). Gadolinium uppvisar en magnetokalorisk effekt där dess temperatur ökar när det går in i ett magnetfält och minskar när det lämnar magnetfältet. Temperaturen sänks till 5 °C (41 °F) för gadoliniumlegeringen Gd 85 Er 15 , och denna effekt är betydligt starkare för legeringen Gd 5 ( Si 2 Ge 2 ), men vid en mycket lägre temperatur (<85 K (−188,2 °C; -306,7 °F)). En betydande magnetokalorisk effekt observeras vid högre temperaturer, upp till cirka 300 kelvin , i föreningarna Gd 5 (Si x Ge 1− x ) 4 .

Individuella gadoliniumatomer kan isoleras genom att kapsla in dem i fullerenmolekyler , där de kan visualiseras med ett transmissionselektronmikroskop . Individuella Gd-atomer och små Gd-kluster kan inkorporeras i kolnanorör .

Kemiska egenskaper

Gadolinium kombineras med de flesta grundämnen för att bilda Gd(III)-derivat. Det kombineras också med kväve, kol, svavel, fosfor, bor, selen, kisel och arsenik vid förhöjda temperaturer och bildar binära föreningar.

Till skillnad från de andra sällsynta jordartsmetallerna är metalliskt gadolinium relativt stabilt i torr luft. Det mattas dock snabbt i fuktig luft och bildar en löst vidhäftande gadolinium(III)oxid (Gd 2 O 3 ):

4 Gd + 3 O2 2 Gd2O3 ,

som lossnar och utsätter mer yta för oxidation.

Gadolinium är ett starkt reduktionsmedel som reducerar oxider av flera metaller till deras grundämnen. Gadolinium är ganska elektropositivt och reagerar långsamt med kallt vatten och ganska snabbt med varmt vatten för att bilda gadoliniumhydroxid:

2 Gd + 6 H2O 2 Gd(OH) 3 + 3 H2 .

Gadoliniummetall angrips lätt av utspädd svavelsyra för att bilda lösningar som innehåller de färglösa Gd(III)-jonerna, som finns som [Gd(H 2 O) 9 ] 3+ -komplex:

2 Gd + 3 H2SO4 SO2−4 +
+
18 H2O → 2 [Gd(H2O ) 9 ] 3+ + 3 3 H2 .

Gadoliniummetall reagerar med halogenerna (X 2 ) vid en temperatur på cirka 200 °C (392 °F): [ citat behövs ]

2 Gd + 3 X 2 → 2 GdX 3 .

Kemiska föreningar

I den stora majoriteten av dess föreningar, som många sällsynta jordartsmetaller , antar gadolinium oxidationstillståndet +3. Gadolinium kan dock hittas vid sällsynta tillfällen i oxidationstillstånden 0, +1 och +2. Alla fyra trihalider är kända. Alla är vita, förutom jodiden som är gul. Vanligast förekommande av halogeniderna är gadolinium(III)klorid (GdCl3 ) . Oxiden löser sig i syror för att ge salterna, såsom gadolinium(III)nitrat .

Gadolinium(III), som de flesta lantanidjoner, bildar komplex med höga koordinationstal . Denna tendens illustreras genom användningen av det kelatbildande medlet DOTA , en okta- dentatligand . Salter av [Gd(DOTA)] - är användbara vid magnetisk resonanstomografi . En mängd relaterade kelatkomplex har utvecklats, inklusive gadodiamid .

Reducerade gadoliniumföreningar är kända, speciellt i fast tillstånd. Gadolinium(II)-halogenider erhålls genom att värma Gd(III)-halogenider i närvaro av metalliskt Gd i tantalbehållare . Gadolinium bildar också seskviklorid Gd 2 Cl 3 , som kan reduceras ytterligare till GdCl genom glödgning vid 800 ° C (1 470 ° F). Denna gadolinium(I)klorid bildar blodplättar med skiktad grafitliknande struktur.

Isotoper

Naturligt förekommande gadolinium består av sex stabila isotoper, 154 Gd, 155 Gd, 156 Gd, 157 Gd, 158 Gd och 160 Gd, och en radioisotop , 152 Gd, där isotopen 158 Gd är den vanligaste naturliga mängden (24 ) . Det förutsagda dubbla beta-sönderfallet på 160 Gd har aldrig observerats (en experimentell nedre gräns för dess halveringstid på mer än 1,3×10 21 år har uppmätts).

Trettiotre radioisotoper av gadolinium har observerats, där den mest stabila är 152 Gd (naturligt förekommande), med en halveringstid på cirka 1,08×10 14 år och 150 Gd, med en halveringstid på 1,79×10 6 år . Alla återstående radioaktiva isotoper har halveringstider på mindre än 75 år. Majoriteten av dessa har halveringstider på mindre än 25 sekunder. Gadoliniumisotoper har fyra metastabila isomerer , där den mest stabila är 143m Gd ( t 1/2 = 110 sekunder), 145m Gd ( t 1/2 = 85 sekunder) och 141m Gd ( t 1/2 = 24,5 sekunder).

Isotoper med atommassa lägre än den mest förekommande stabila isotopen, 158 Gd, sönderfaller främst genom elektronfångst till isotoper av europium . Vid högre atommassa är det primära sönderfallsläget beta-sönderfall , och de primära produkterna är isotoper av terbium .

Historia

Gadolinium är uppkallat efter mineralet gadolinit , i sin tur efter den finske kemisten och geologen Johan Gadolin . 1880 observerade den schweiziska kemisten Jean Charles Galissard de Marignac de spektroskopiska linjerna från gadolinium i prover av gadolinit (som faktiskt innehåller relativt lite gadolinium, men tillräckligt för att visa ett spektrum) och i det separata mineralet cerit . Det senare mineralet visade sig innehålla mycket mer av grundämnet med den nya spektrallinjen. De Marignac separerade så småningom en mineraloxid från cerit, som han insåg var oxiden av detta nya element. Han döpte oxiden till " gadolinia ". Eftersom han insåg att "gadolinia" var oxiden av ett nytt grundämne, krediteras han upptäckten av gadolinium. Den franske kemisten Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran genomförde separationen av gadoliniummetall från gadolinia 1886.

Förekomst

Gadolinit

Gadolinium är en beståndsdel i många mineraler som monazit och bastnäsit . Metallen är för reaktiv för att existera naturligt. Paradoxalt nog, som nämnts ovan, innehåller mineralet gadolinit faktiskt bara spår av detta element. Mängden i jordskorpan är cirka 6,2 mg/kg. De huvudsakliga gruvområdena finns i Kina, USA, Brasilien, Sri Lanka, Indien och Australien med reserver som förväntas överstiga en miljon ton. Världsproduktionen av rent gadolinium är cirka 400 ton per år. Det enda kända mineralet med essentiellt gadolinium, lepersonnit-(Gd) , är mycket sällsynt.

Produktion

Gadolinium tillverkas både av monazit och bastnäsit .

  1. Krossade mineraler extraheras med saltsyra eller svavelsyra , som omvandlar de olösliga oxiderna till lösliga klorider eller sulfater.
  2. De sura filtraten neutraliseras delvis med kaustiksoda till pH 3–4. Torium fälls ut som dess hydroxid och avlägsnas sedan.
  3. Den återstående lösningen behandlas med ammoniumoxalat för att omvandla sällsynta jordartsmetaller till deras olösliga oxalater . Oxalaterna omvandlas till oxider genom upphettning.
  4. Oxiderna löses i salpetersyra som utesluter en av huvudkomponenterna, cerium , vars oxid är olöslig i HNO3 .
  5. Lösningen behandlas med magnesiumnitrat för att producera en kristalliserad blandning av dubbla salter av gadolinium, samarium och europium .
  6. Salterna separeras genom jonbyteskromatografi .
  7. De sällsynta jordartsmetalljonerna tvättas sedan selektivt ut med ett lämpligt komplexbildande medel.

Gadoliniummetall erhålls från dess oxid eller salter genom att värma den med kalcium vid 1 450 ° C (2 640 ° F) i en argonatmosfär. Svampgadolinium kan framställas genom att reducera smält GdCl 3 med en lämplig metall vid temperaturer under 1 312 °C (2 394 °F) (smältpunkten för Gd) vid reducerat tryck.

Ansökningar

Gadolinium har inga storskaliga tillämpningar, men det har en mängd olika specialiserade användningsområden.

Eftersom 157 Gd har ett högt neutrontvärsnitt, används det för att rikta in sig på tumörer i neutronterapi. Detta element är effektivt för användning med neutronradiografi och vid avskärmning av kärnreaktorer . Den används som en sekundär nödavstängningsåtgärd i vissa kärnreaktorer, särskilt av CANDU-reaktortypen . Gadolinium används också i nukleära marina framdrivningssystem som ett brännbart gift .

Gadolinium har ovanliga metallurgiska egenskaper, med så lite som 1% av gadolinium som förbättrar bearbetbarheten och motståndskraften hos järn, krom och relaterade legeringar mot höga temperaturer och oxidation .

Gadolinium är paramagnetiskt vid rumstemperatur , med en ferromagnetisk Curie-punkt på 20 °C (68 °F). Paramagnetiska joner, såsom gadolinium, ökar nukleära avslappningshastigheter, vilket gör gadolinium användbart för magnetisk resonanstomografi (MRI). Lösningar av organiska gadoliniumkomplex och gadoliniumföreningar används som intravenöst MRI-kontrastmedel för att förbättra bilder vid medicinsk magnetisk resonanstomografi och magnetisk resonansangiografi (MRA) . Magnevist är det mest utbredda exemplet. Nanorör fyllda med gadolinium, kallade " gadonanorör ", är 40 gånger effektivare än det vanliga gadoliniumkontrastmedlet. Traditionella gadoliniumbaserade kontrastmedel är oriktade, distribueras i allmänhet över hela kroppen efter injektion, men kommer inte att passera den intakta blod-hjärnbarriären . Hjärntumörer och andra störningar som bryter ned blod-hjärnbarriären gör att dessa medel kan tränga in i hjärnan och underlätta deras upptäckt genom kontrastförstärkt MRT . På liknande sätt använder fördröjd gadoliniumförstärkt magnetisk resonansavbildning av brosk ett joniskt medel, ursprungligen Magnevist , som är uteslutet från friskt brosk baserat på elektrostatisk avstötning men som kommer in i proteoglykanutarmat brosk vid sjukdomar som artros .

Gadolinium som fosfor används även vid annan bildbehandling. I röntgensystem finns gadolinium i fosforskiktet, suspenderat i en polymermatris vid detektorn. Terbium - dopad gadoliniumoxisulfid (Gd 2 O 2 S:Tb) vid fosforskiktet omvandlar de röntgenstrålar som frigörs från källan till ljus. Detta material avger grönt ljus vid 540 nm på grund av närvaron av Tb3 + , vilket är mycket användbart för att förbättra bildkvaliteten. Energiomvandlingen av Gd är upp till 20 %, vilket innebär att 1/5 av röntgenenergin som träffar fosforskiktet kan omvandlas till synliga fotoner. Gadoliniumoxiortosilikat (Gd 2 SiO 5 , GSO; vanligtvis dopad med 0,1–1,0 % av Ce ) är en enkristall som används som en scintillator vid medicinsk bildbehandling som positronemissionstomografi eller för att detektera neutroner.

Gadoliniumföreningar används också för att göra gröna fosforer för färg-TV-rör.

Gadolinium-153 produceras i en kärnreaktor av elementärt europium eller berikade gadoliniummål. Den har en halveringstid på 240 ± 10 dagar och avger gammastrålning med starka toppar vid 41 keV och 102 keV. Den används i många kvalitetssäkringsapplikationer, såsom linjekällor och kalibreringsfantomer, för att säkerställa att nukleärmedicinska bildsystem fungerar korrekt och producerar användbara bilder av radioisotopdistribution inuti patienten. Den används också som gammastrålningskälla i röntgenabsorptionsmätningar eller i bentäthetsmätare för osteoporosscreening , såväl som i Lixiscopes bärbara röntgenbildsystem.

Gadolinium används för att göra gadolinium yttrium granat (Gd:Y 3 Al 5 O 12 ); den har mikrovågsapplikationer och används vid tillverkning av olika optiska komponenter och som substratmaterial för magneto-optiska filmer. [ citat behövs ]

Gadolinium gallium granat (GGG, Gd 3 Ga 5 O 12 ) användes för imitationer av diamanter och för datorbubbelminne .

Gadolinium kan också fungera som en elektrolyt i bränsleceller med fast oxid ( SOFC). Att använda gadolinium som dopningsmedel för material som ceriumoxid (i form av gadoliniumdopad ceriumoxid ) skapar en elektrolyt med både hög jonledningsförmåga och låga driftstemperaturer, vilket är optimalt för kostnadseffektiv produktion av bränsleceller.

Forskning bedrivs på magnetisk kylning nära rumstemperatur, vilket kan ge betydande effektivitets- och miljöfördelar jämfört med konventionella kylmetoder. Gadoliniumbaserade material, såsom Gd 5 (Si x Ge 1− x ) 4 , är för närvarande de mest lovande materialen, på grund av deras höga Curie-temperatur och enorma magnetokaloriska effekt. Pure Gd själv uppvisar en stor magnetokalorisk effekt nära sin Curie-temperatur på 20 °C (68 °F), och detta har väckt stort intresse för att producera Gd-legeringar med en större effekt och inställbar Curie-temperatur. I Gd 5 (Si x Ge 1− x ) 4 kan Si- och Ge-kompositionerna varieras för att justera Curie-temperaturen. Denna teknik är fortfarande mycket tidigt i utvecklingen, och betydande materialförbättringar måste fortfarande göras innan den är kommersiellt gångbar.

Fysikerna Mark Vagins och John Beacom, från japanska Super Kamiokande , teoretiserade att gadolinium kan underlätta upptäckt av neutrino när det läggs till mycket rent vatten i tanken.

Gadolinium barium kopparoxid (GdBCO) har forskats på för sina supraledande egenskaper med tillämpningar i supraledande motorer eller generatorer – till exempel i ett vindturbin. Den kan tillverkas på samma sätt som den mest undersökta cuprat-högtemperatursupraledaren, Yttriumbarium-kopparoxid (YBCO) och använder en analog kemisk sammansättning (GdBa 2 Cu 3 O 7− δ ). Mest anmärkningsvärt är att den användes av Bulk Superconductivity Group från University of Cambridge 2014 för att sätta ett nytt världsrekord för det högsta fångade magnetfältet i en bulk-superledare med hög temperatur, med ett fält på 17,6T fångat inom två GdBCO-bulks.

Säkerhet

Gadolinium
Faror
GHS- märkning :
GHS02: Flammable
Fara
H261
P231+P232 , P422
NFPA 704 (branddiamant)
0
0
1

Som en fri jon rapporteras gadolinium ofta vara mycket giftigt, men MRT-kontrastmedel är kelaterade föreningar och anses vara tillräckligt säkra för att användas hos de flesta personer. Toxiciteten hos fria gadoliniumjoner hos djur beror på interferens med ett antal kalciumjonkanalberoende processer. Den 50 % dödliga dosen är cirka 0,34 mmol/kg (IV, mus) eller 100–200 mg/kg. Toxicitetsstudier på gnagare visar att kelatbildning av gadolinium (vilket också förbättrar dess löslighet) minskar dess toxicitet med avseende på den fria jonen med en faktor 31 (dvs. den dödliga dosen för Gd-kelatet ökar med 31 gånger). Man tror därför att klinisk toxicitet hos gadoliniumbaserade kontrastmedel (GBCA) hos människor kommer att bero på styrkan hos kelatbildaren; denna forskning är dock fortfarande inte komplett. [ när? ] Ett dussintal olika Gd-kelaterade medel har godkänts som MRT-kontrastmedel runt om i världen.

Hos patienter med njursvikt finns det en risk för en sällsynt men allvarlig sjukdom som kallas nefrogen systemisk fibros (NSF) som orsakas av användning av gadoliniumbaserade kontrastmedel. Sjukdomen påminner om skleromyxödem och i viss mån sklerodermi . Det kan inträffa månader efter att ett kontrastmedel har injicerats. Dess association med gadolinium och inte bärarmolekylen bekräftas av dess förekomst med olika kontrastmaterial i vilka gadolinium bärs av mycket olika bärarmolekyler. På grund av detta rekommenderas det inte att använda dessa medel för någon individ med njursvikt i slutstadiet eftersom de kommer att kräva akut dialys. Liknande men inte identiska symtom som NSF kan förekomma hos patienter med normal eller nästan normal njurfunktion inom timmar till 2 månader efter administrering av GBCA; namnet "gadoliniumdepositionssjukdom" (GDD) har föreslagits för detta tillstånd, som inträffar i frånvaro av redan existerande sjukdom eller senare utvecklad sjukdom av en alternativ känd process. En studie från 2016 rapporterade många anekdotiska fall av GDD. Men i den studien rekryterades deltagare från onlinestödgrupper för försökspersoner som självidentifierades med gadoliniumtoxicitet, och ingen relevant medicinsk historia eller data samlades in. Det har ännu inte gjorts definitiva vetenskapliga studier som bevisar förekomsten av tillståndet.

Inkluderat i de nuvarande riktlinjerna från Canadian Association of Radiologists är att dialyspatienter endast ska få gadoliniummedel där det är nödvändigt och att de ska få dialys efter undersökningen. Om kontrastförstärkt MRT måste utföras på en dialyspatient rekommenderas att vissa högriskkontrastmedel undviks men inte att en lägre dos övervägs. American College of Radiology rekommenderar att kontrastförstärkta MRT-undersökningar utförs så nära före dialys som möjligt som en försiktighetsåtgärd, även om detta inte har visat sig minska sannolikheten för att utveckla NSF. FDA rekommenderar att potentialen för gadoliniumretention beaktas vid val av typ av GBCA som används hos patienter som behöver flera livstidsdoser, gravida kvinnor, barn och patienter med inflammatoriska tillstånd.

Anafylaktoida reaktioner är sällsynta och förekommer hos cirka 0,03–0,1 %.

Långsiktiga miljöpåverkan av gadoliniumkontamination på grund av mänsklig användning är ett ämne för pågående forskning.

Biologisk roll

Gadolinium har ingen känd naturlig biologisk roll, men dess föreningar används som forskningsverktyg inom biomedicin. Gd3 + -föreningar är komponenter i MRT-kontrastmedel . Det används i olika jonkanalelektrofysiologiska experiment för att blockera natriumläckagekanaler och sträcka ut aktiverade jonkanaler. Gadolinium har nyligen använts för att mäta avståndet mellan två punkter i ett protein via elektronparamagnetisk resonans, något som gadolinium är särskilt mottagligt för tack vare EPR-känslighet vid w-band (95 GHz) frekvenser.

externa länkar