Oxisulfuro de gadolinio
| Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) |
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| Araña química |
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| Tarjeta informativa de la ECHA | 100.032.350 |
| Número CE |
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Identificador de centro de PubChem |
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Panel de control CompTox ( EPA ) |
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| Propiedades | |
| Dióxido de azufre ( Gd2O2S ) | |
| Masa molar | 378,5638 g/mol |
| Apariencia | polvo blanco inodoro |
| Densidad | 7,32 g/cm3 , polvo |
| insoluble | |
| Compuestos relacionados | |
Compuestos relacionados | Oxisulfuro de lantano |
| Peligros | |
| Etiquetado SGA : | |
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| Advertencia | |
| H302 , H312 , H315 , H319 , H332 , H335 | |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
El oxisulfuro de gadolinio ( Gd2O2S ), también llamado sulfoxilato de gadolinio , GOS o Gadox , es un compuesto inorgánico , un óxido - sulfuro mixto de gadolinio .
Usos
El uso principal del oxisulfuro de gadolinio es en centelleadores cerámicos . Los centelleadores se utilizan en detectores de radiación para diagnósticos médicos . El centelleador es el sensor de radiación primario que emite luz cuando es golpeado por fotones de alta energía. Las cerámicas basadas en Gd2O2S exhiben densidades finales de 99.7% a 99.99% de la densidad teórica (7.32 g/cm3 ) y un tamaño de grano promedio que varía de 5 micrómetros a 50 micrómetros en dependencia del procedimiento de fabricación. [1] Dos rutas de preparación de polvo han sido exitosas para sintetizar complejos de polvo de Gd2O2S :Pr,Ce,F para los centelleadores cerámicos. Estas rutas de preparación se denominan método de flujo de haluro y método de precipitación de sulfito . Las propiedades de centelleo de los complejos de Gd2O2S : Pr ,Ce,F demuestran que este centelleador es prometedor para aplicaciones de imágenes. Este centelleador tiene dos desventajas principales: una es la estructura cristalina hexagonal, que emite solo translucidez óptica y una baja captación de luz externa en el fotodiodo. La otra desventaja es el alto daño que los rayos X causan a la muestra. [2]
El oxisulfuro de gadolinio activado con terbio se utiliza frecuentemente como centelleador para imágenes de rayos X. Emite longitudes de onda entre 382-622 nm, aunque el pico de emisión primario está a 545 nm. También se utiliza como fósforo verde en los CRT de proyección , aunque su inconveniente es una marcada reducción de la eficiencia a temperaturas más altas.[1] Las variantes incluyen, por ejemplo, el uso de praseodimio en lugar de terbio ( número de registro CAS , número EINECS 271-826-9), o el uso de una mezcla de disprosio y terbio para dopar (número CAS , número EINECS 271-824-8).
El oxisulfuro de gadolinio es un material huésped luminiscente prometedor, debido a su alta densidad (7,32 g/cm3 ) y alto número atómico efectivo de Gd. Estas características conducen a una alta probabilidad de interacción para la radiación de rayos X. Se han desarrollado varias rutas de síntesis para procesar fósforos de Gd2O2S , incluyendo : método de reacción en estado sólido, método de reducción, método de síntesis por combustión, método de membrana líquida de emulsión y método de sulfuración de gas. El método de reacción en estado sólido y los métodos de reducción son los más utilizados debido a su alta confiabilidad, bajo costo y altas propiedades luminiscentes. Los submicrofósforos (Gd0,99, Pr0,01)2O2S sintetizados por el método de precipitación homogénea son muy prometedores para un nuevo material emisor verde que se aplicará al campo de imágenes de rayos X digitales de alta resolución [3] Los fósforos en polvo de oxisulfuro de gadolinio se utilizan intensivamente para la conversión de rayos X a luz visible en imágenes de rayos X médicas. Los detectores de rayos X de estado sólido basados en Gd2O2S : Pr se han reintroducido con éxito en el muestreo de rayos X en tomografía computarizada médica (obtención de imágenes por secciones o seccionamiento, mediante el uso de cualquier tipo de onda penetrante).
Estructura cristalina
La estructura cristalina del oxisulfuro de gadolinio tiene simetría trigonal (número de grupo espacial 164). Cada ion de gadolinio está coordinado por cuatro átomos de oxígeno y tres átomos de azufre en una disposición simétrica no invertida. La estructura del Gd2O2S es una capa de azufre con capas dobles de gadolinio y oxígeno entre ellas. [4]
Toxicidad
Se debe utilizar un respirador aprobado si existe la posibilidad de exposición al polvo al trabajar con oxisulfuro de gadolinio. La inhalación puede provocar lesiones pulmonares. La exposición a compuestos de gadolinio puede causar daño pulmonar o hepático. Se recomienda encarecidamente el uso de guantes cuando exista la posibilidad de contacto con la piel. El contacto con la piel puede causar sarpullido, enrojecimiento o dermatitis. El oxisulfuro de gadolinio debe almacenarse lejos de ácidos minerales, oxidantes fuertes y materiales inflamables. Cuando el oxisulfuro de gadolinio entra en contacto con ácidos minerales, se puede producir sulfuro de hidrógeno. [5]
Referencias
- ^ Rossner, W., M. Ostertag y F. Jermann. "Propiedades y aplicaciones de los centelleadores cerámicos basados en oxisulfuro de gadolinio". Actas de la Electrochemical Society, 98, 187-94.
- ^ Greskovich, C.; Duclos, S. (1997). "Centiladores cerámicos". Revista anual de ciencia de materiales . 27 : 69–88. Código Bibliográfico :1997AnRMS..27...69G. doi :10.1146/annurev.matsci.27.1.69.
- ^ Lian, Jingbao. "Síntesis, caracterización y propiedades de fotoluminiscencia del submicrofósforo (Gd0.99,Pr0.01)2O2S mediante el método de precipitación homogénea". Materiales ópticos, 2011-12, 33, 596-600.
- ^ Rossner, W., M. Ostertag y F. Jermann. "Propiedades y aplicaciones de los centelleadores cerámicos basados en oxisulfuro de gadolinio". Actas de la Electrochemical Society, 98, 187-94.
- ^ Oxisulfuro de gadolinio; MSDS [en línea]; RH Mangels: Hackettstown, NJ, 15 de marzo de 1997. http://www.nonius.nl/manualspdf/msdsGadolinumOxysulfide.pdf Archivado el 26 de abril de 2012 en Wayback Machine (consultado el 17 de octubre de 2011)
