Gadoliniet

Het mineraal gadoliniet is een cerium-lanthanium-neodymium-yttrium-ijzer-beryllium-silicaat met de chemische formule (Ce,La,Nd,Y)2Fe2+Be2Si2O10. Het mineraal behoort tot de nesosilicaten en de samenstelling kan varieren van meer cerium naar meer yttrium.

Het doorzichtig zwarte gadoliniet heeft een glasglans, een groengrijze streepkleur en het mineraal kent geensplijting. Het kristalstelsel is monoklien. Gadoliniet heeft een gemiddelde dichtheid van 4,2, de hardheid is 6,5 tot 7 en het mineraal is, wanneer het de cerium-houdende varieteit betreft, zwak radioactief. De gamma ray waarde volgens het American Petroleum Institute is 44.145,76.

Het mineraal gadoliniet is, net als het element gadolinium, genoemd naar de Finse mineraloog en scheikundige Johan Gadolin die in 1792 voor het eerst een yttrium-oxide isoleerde.

Het mineraal gadoliniet wordt gevormd in syenitische pegmatieten en op de contactvlakken van basalten en monzonieten. De typelocaties van het cerium-eindlid van gadoliniet zijn Buer, nabij Skien in de Noorse Bjorkendalen regio en de Bakken groeve in Tvedalen. Het mineraal wordt ook gevonden in de regio Telemarken. De typelocatie van het yttrium-houdende lid van gadoliniet is Ytterby, Resarö, Zweden.

Categorieën: Mineraal | Nesosilicaat | Verbinding van cerium | Verbinding van yttrium | Verbinding van ijzer | Verbinding van beryllium

Cerium

Cerium is een scheikundig element met symbool Ce en atoomnummer 58. Het is een zilverwit lanthanide.

Cerium is in 1801 ontdekt door de Zweedse wetenschappers Jöns Jacob Berzelius en Wilhelm von Hisinger. Tegelijkertijd en onafhankelijk daarvan werd het element ook ontdekt door de Duitser Martin Heinrich Klaproth.

Cerium is door Berzelius vernoemd naar de planetoïde Ceres, welke twee jaar eerder werd ontdekt.

In de industrie wordt cerium vooral gebruikt bij het maken van legeringen met aluminium en zirkonium. Andere toepassingen zijn:

In de petrochemische industrie wordt ceriumoxide gebruikt bij het kraken van olie.

Lanthanium

Lanthanium of Lanthaan is een scheikundig element met symbool La en atoomnummer 57. Het is een zilverwit lanthanide.

Lanthanium is in 1839 ontdekt door de Zweedse wetenschapper Carl Gustaf Mosander nadat hij een oplossing van ceriumnitraat indampte en het ontstane zout oploste in verdund salpeterzuur. Wat er achterbleef was onzuiver lanthaniumoxide. In 1923 is lanthanium voor het eerst in elementaire vorm geïsoleerd.

De naam lanthanium is afgeleid van het Griekse lanthanein dat verborgen zijn betekent.

Voor industriële toepassingen wordt lanthanium vooral gebruikt als additief. Enkele toepassingen zijn:

Met behulp van de barium- en lanthaniumconcentratie in stenen en ertsen kan de ouderdom ervan worden bepaald.

Neodymium

Neodymium is een scheikundig element met symbool Nd en atoomnummer 60. Het is een geel/zilverwitte lanthanide.

Neodymium is in 1885 ontdekt door de Oostenrijkse chemicus Carl Auer von Welsbach. Hij scheidde neodymium en praseodymium van het materiaal dat tot die tijd bekend was als didymium. Het duurde echter tot 1925 voordat het element in zuivere vorm werd geïsoleerd.

De naam neodymium is een samentrekking van de Griekse woorden neo (nieuw) en didymos (tweeling).

Neodymium wordt hoofdzakelijk gebruikt in de glasindustrie en bij de productie van legeringen:

Neodymium heeft een heldere zilverachtige glans. Het is één van de meest reactieve lanthaniden en reageert ook met zuurstof. Daarbij verandert de heldere glans snel in een grijze en matte oxidelaag.

Yttrium

Yttrium is een scheikundig element met symbool Y en atoomnummer 39. Het is een zilverwit overgangsmetaal.

In 1794 is yttriumoxide (Y2O3) ontdekt in het mineraal gadoliniet door de Finse chemicus en geoloog Johann Gadolin. Later is het in 1828 voor het eerst geïsoleerd door Friedrich Wohler door yttriumcloride (YCl3) te reduceren met kalium.

Het element is vernoemd naar de Zweedse stad Ytterby. In de omgeving werden en worden lanthanidehoudende mineralen gevonden waarin ook vaak yttrium wordt aangetroffen. Andere elementen die naar deze stad zijn vernoemd zijn erbium, terbium en ytterbium.

Yttrium en europium worden in fosforverbindingen veelvuldig toegepast in kleurentelevisies voor de rode pixels. Andere toepassingen zijn:

Een andere belangrijke toepassing van yttrium is in YAG-lasers. Hierin vormen yttrium-aluminium kristallen waarbij een klein deel van de yttrium atomen is vervangen door neodymium een belangrijk onderdeel.

Beryllium

Beryllium is een scheikundig element met symbool Be en atoomnummer 4. Het is een donkergrijs aardalkalimetaal.

Als eerste herkende Nicolas-Louis Vauquelin het in 1798 in oxidische vorm. In 1828 slaagden zowel Wöhler als Bussy er in het metaal door reductie met kalium te bereiden. Naar verluidt heeft een oplossing van beryllium een zoetige smaak, maar de vroege chemici die dit gemeld hebben deden dat stervend: berylliumverbindingen zijn namelijk zeer giftig.

Het is een goed materiaal om röntgenvensters van te maken omdat deze straling gezien de lage massadichtheid van beryllium niet sterk wordt geabsorbeerd en het metaal aan de andere kant sterk genoeg is om een vacuümsysteem te kunnen afsluiten.

Wanneer het blootgesteld wordt aan α-straling, heeft het de eigenschap neutronen vrij te geven. Het wordt dus wel als een zwakke neutronenbron gebruikt.

Vooral in legeringen met koper wordt het element veel toegepast omdat deze materialen goede eigenschappen vertonen. Ze zijn goede geleiders van zowel elektriciteit als warmte, ze zijn licht, sterk, stijf en hard en weerstaan corrosie en vermoeiing. Ze worden toegepast in puntlaselektroden, veren en elektrische contacten. Ze worden veel in de luchtvaart-, ruimte- en defensie-industrie toegepast.

Silicaat

Nesosilicaat -- Inosilicaat -- Sorosilicaat -- Cyclosilicaat -- Tectosilicaat -- Fylosilicaat

Categorie: Silicaat

Radioactiviteit

Radioactiviteit, ook wel activiteit genoemd, is een natuurkundig fenomeen: bepaalde isotopen zijn instabiel en veranderen (desintegreren) spontaan in een andere atoomsoort. Dit noemt men radioactief verval.

Bij dit proces zenden ze straling uit. Na de desintegratie is de atoomkern veranderd van samenstelling, met name in de aantallen protonen en neutronen. Zo ontstaat een atoom van een andere atoomsoort, hetzij een andere isotoop van hetzelfde element, hetzij een ander element.

In sommige situaties is het desintegratieproduct, ook wel het dochternuclide genoemd, zelf ook weer instabiel. Het proces gaat door totdat de ontstane atoomkern in een stabiele vorm is geraakt. Men spreekt dan van een vervalketen.

Aan de ontdekking van en het onderzoek van radioactiviteit hebben veel mensen hun naam verbonden. Enkele van de voornaamste zijn:

Radioactiviteit wordt uitgedrukt in becquerel (Bq). Als er van een stof 1 atoom per seconde vervalt (desintegreert) is die stof een radioactieve bron (stralingsbron) met een sterkte van 1 becquerel.

Gamma ray (straling)

De gamma ray waarde is een maat voor de natuurlijke radioactiviteit van een gesteente of mineraal. De technische standaards die gelden voor gamma ray metingen, zijn opgesteld door het American Petroleum Institute en de officieuze "eenheid" van deze metingen is dan ook API. Hoewel de naam voor deze waarde gamma ray is, is het niet zuiver gammastraling die door de radioactieve mineralen wordt uitgezonden, dit kunnen ook andere deeltjes omvatten.

Binnen de olie-industrie wordt de gamma ray waarde van gesteente gebruikt om het type gesteente grofweg te bepalen. Door middel van gevoelige metingen in het boorgat (logging) wordt informatie verkregen over de natuurlijke radioactiviteit. Schalie bevat vaak zwak radioactieve mineralen, naast kleimineralen zijn dat voornamelijk biotiet of andere mica's. Ook zandsteen kan radioactieve sporenelementen bevatten, meestal in zogenaamde "vuile zandstenen" (met veel niet-siliciklastisch materiaal). Het kalium-zout sylviet veroorzaakt relatief hoge gamma ray waardes en is daarmee een indicator tegenover het niet radioactieve haliet.

Categorieën: Straling | Olie-industrie

Gadolinium

Gadolinium is een scheikundig element met symbool Gd en atoomnummer 64. Het is een zilverwit lanthanide.

In 1880 merkte de Zweedse chemicus Jean Charles Galissard de Marignac op dat het materiaal dat in die tijd bekend stond als didymium en het mineraal gadoliniet een overeenkomende spectrumlijn vertoonde, die later werd toegeschreven aan gadolinium. In 1886 isoleerde Paul Émile Lecoq de Boisbaudran voor het eerst gadoliniumoxide uit het mineraal. Het duurde echter tot het begin van de 20e eeuw voordat Georges Urbain metallische gadolinium kon isoleren. Deze Franse chemicus heeft tussen 1895 en 1912 een aantal elementen voor het eerst kunnen isoleren door middel van fractionele destillatie.

Gadolinium is vernoemd naar de Finse chemicus en geoloog Johan Gadolin.

Zowel in de industrie als in de medische wetenschap wordt gadolinium gebruikt voor uiteenlopende toepassingen:

Voor het maken van MRI scans krijgen patiënten gadolinium verbindingen als contrastmiddel geinjecteerd om de beelden te verbeteren.

Syeniet

Het gesteente syeniet is een grofkristallijn stollingsgesteente dat verzadigd is met SiO2, maar weinig tot geen kwarts bevat. Het behoort tot de dieptegesteenten.

De mineralen die voorkomen in syenieten zijn voornamelijk orthoklaas, biotiet, amfibool en pyroxeen. Naast orthoklaas kan syeniet ook plagioklaas bevatten. De kleur van het gesteente varieert van blauwgrijs of rood tot donkergroen of zwart. Uiterlijk lijkt het op graniet, het dieptegesteente waar het in feite de kwartsloze of kwartsarme variant van is.

De naam van het gesteente syeniet is afgeleid van de oude en Latijnse naam voor Aswan, Syene in Egypte.

Categorie: Stollingsgesteente