Óxido de gadolinio (III)
El óxido de gadolinio (III) (arcaicamente gadolinia ) es un compuesto inorgánico con la fórmula Gd 2 O 3 . Es una de las formas más comúnmente disponibles del gadolinio , un elemento de tierras raras , cuyos derivados son posibles agentes de contraste para la resonancia magnética .
El óxido de gadolinio adopta dos estructuras. La estructura cúbica ( cI80 , Ia 3 ), No. 206 ) es similar a la del óxido de manganeso (III) y los sesquióxidos de lantánidos trivalentes pesados. La estructura cúbica presenta dos tipos de sitios de gadolinio, cada uno con un número de coordinación de 6 pero con diferentes geometrías de coordinación. El segundo polimorfo es monoclínico ( símbolo de Pearson mS30, grupo espacial C2/m, No. 12). [2] A temperatura ambiente, la estructura cúbica es más estable. El cambio de fase a la estructura monoclínica tiene lugar a 1200 °C. Por encima de 2100 °C hasta el punto de fusión a 2420 °C, domina una fase hexagonal.
El óxido de gadolinio se puede formar por descomposición térmica del hidróxido, nitrato, carbonato u oxalatos. [3] El óxido de gadolinio se forma en la superficie del metal de gadolinio.
El óxido de gadolinio es un óxido bastante básico, indicado por su fácil reacción con dióxido de carbono para dar carbonatos. Se disuelve fácilmente en los ácidos minerales comunes con la complicación de que el oxalato , el fluoruro, el sulfato y el fosfato son muy insolubles en agua y pueden recubrir los granos de óxido, impidiendo así la disolución completa. [4]
Se conocen varios métodos para la síntesis de nanopartículas de óxido de gadolinio , principalmente basados en la precipitación del hidróxido por la reacción de los iones de gadolinio con el hidróxido, seguido de deshidratación térmica hasta el óxido. Las nanopartículas siempre están recubiertas con un material protector para evitar la formación de agregados policristalinos de mayor tamaño. [5] [6] [7]
Las nanopartículas de óxido de gadolinio son un posible agente de contraste para la resonancia magnética nuclear (RMN). Una preparación recubierta de dextrano de partículas de óxido de gadolinio de 20–40 nm de tamaño tenía una relajación de 4,8 s −1 mM −1 por ion de gadolinio a 7,05 T (un campo inusualmente alto en comparación con los escáneres de resonancia magnética utilizados clínicamente que en su mayoría oscilan entre 0,5 y 3 T). [5] Se probaron partículas más pequeñas, entre 2 y 7 nm, como agente de resonancia magnética. [6] [7]
