Uraani(IV)oksidi
| Uraanioksidi (IV). | |||
|---|---|---|---|
| |||
| Kenraali | |||
| Systemaattinen nimi |
Uraanioksidi(IV), Uraanidioksidi | ||
| Perinteiset nimet | Uraanidioksidi | ||
| Chem. kaava | UO 2 | ||
| Fyysiset ominaisuudet | |||
| Osavaltio | kiinteä (mustan jauheen muodossa) | ||
| Moolimassa | 270,03 g/ mol | ||
| Tiheys | 10,97 g/cm³ | ||
| Lämpöominaisuudet | |||
| Lämpötila | |||
| • sulaminen | 2875 °C | ||
| Mol. lämpökapasiteetti | 63,6 J/(mol K) | ||
| Lämmönjohtokyky | 4,5 W/(m K) | ||
| Entalpia | |||
| • koulutus | −1084,5 kJ/mol | ||
| Coeff. temp. laajennuksia | 9,2⋅10-6K - 1_ _ | ||
| Höyryn paine | lämpötilasta riippuen lg p =33,115T-4,026lgT+25,686 atm | ||
| Rakenne | |||
| Koordinaatiogeometria |
Tetraedinen (O 2− ) kuutio (U IV ), koordinaationumero U[8], O[4] |
||
| Kristallirakenne | kuutio , , Fm 3 m, No. 225 | ||
| Luokitus | |||
| Reg. CAS-numero | 1344-57-6 | ||
| PubChem | 10916 | ||
| Reg. EINECS-numero | 215-700-3 | ||
| Hymyilee | O=[U]=O | ||
| InChI | InChI = 1S/2O.UFCTBKIHDJGHPPO-UHFFFAOYSA-N | ||
| RTECS | 4705000 YR | ||
| ChemSpider | 10454 ja 21257709 | ||
| Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita. | |||
| Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa | |||
Uraani(IV)oksidi - uraanin epäorgaaninen binaarinen kemiallinen yhdiste hapen kanssa - aine, jonka väri on tummanruskea, melkein musta. Kemiallinen kaava UO 2 (tarkemmin UO 2±x ). Käytetään laajasti ydinpolttoaineena reaktoreissa .
Ominaisuudet
Sulamispiste vaihtelee stökiömetrisestä koostumuksesta riippuen välillä 2840 - 2875 °C. Uraanidioksidi on ei-stoikiometrinen yhdiste , jonka koostumus on UO 1,6 - UO 2,5 . Uraanidioksidi on termodynaamisesti stabiili kuumennettaessa tyhjiössä tai pelkistävässä ilmakehässä 1600 °C:n lämpötilaan ja sublimoituu hajoamatta. Korkeammissa lämpötiloissa se menettää happea muodostaen substökiömetristä dioksidia. Hapen läsnä ollessa se pystyy liuottamaan sen itsessään säilyttäen CaF 2 -fluoriittityyppisen kiteen kuutiorakenteen , ja kidehilan rakoihin jää ylimääräisiä (stoikiometrisiä) happiatomeja sisäänviennin seurauksena. happiatomien siirtyminen UO 2 -hilaan, jolloin muodostuu UO 2 ± x -faasi , jossa x riippuu lämpötilasta. Happipitoisuuden kasvaessa dioksidin väri muuttuu tummanruskeasta mustaksi [1] .
Uraanidioksidilla on vahvat emäksiset ominaisuudet, se ei reagoi veden ja sen höyryjen kanssa 300 °C asti, ei liukene kloorivetyhappoon , mutta liukenee typpihappoon , aqua regiaan sekä HNO 3 :n ja HF :n seokseen . Typpihappoon liuotettuna muodostuu uranyyli-ioneja UO2+
2. Yksi uraanidioksidin UO 2 •2H 2 O kiteinen hydraatti tunnetaan - musta sakka, joka saostuu uraaniliuosten hydrolyysin aikana . Uraanidioksidi on uraanimineraalien uraniniitin ja kleveiitin ainesosa .
Sovellus
Uraanidioksidilla ei ole faasimuutoksia, ja se on vähemmän altis kaasun turpoamiselle kuin uraanilejeeringit. Tämä mahdollistaa palamissyvyyden lisäämisen useisiin prosentteihin. Uraanidioksidi ei ole vuorovaikutuksessa zirkoniumin , niobiumin , ruostumattoman teräksen ja muiden materiaalien kanssa korkeissa lämpötiloissa.
Nämä ominaisuudet mahdollistavat sen käytön ydinreaktoreissa , jolloin saavutetaan korkeita lämpötiloja ja siten korkea reaktorin hyötysuhde. Uraanidioksidista valmistetaan tankoja , putkia, pellettejä jne. keraamiteknologian menetelmillä: kylmäpuristus ja ekstruusio, jota seuraa tuotteen sintraus tai kuumapuristus. Jauheena uraanidioksidi on dispergoitu metalli-, grafiitti- tai keraamisiin matriiseihin. Keramiikan suurin haittapuoli on alhainen lämmönjohtavuus - 4,5 W / (m K) (800 ° C: n lämpötilassa). Lisäksi kuuma keramiikka on erittäin hauras ja voi halkeilla.
Uraanidioksidia, kuten muita uraanioksideja, käytetään myös välituotteena muiden uraaniyhdisteiden, pääasiassa fluoridien, valmistuksessa. Yleisesti ottaen kaikki uraanioksidit ovat sen stabiileimpia yhdisteitä, ja siksi niitä käytetään laajalti sekä uraanin varastoinnissa että välilinkkinä uraanimalmin, jalostuksen sekä metallurgisen ja uraanifluoridin tuotannon välillä.
Haetaan
Uraanidioksidia voidaan saada pelkistämällä korkeampia oksideja vedyllä [1] :
tai uranyylioksalaatti :
Muistiinpanot
- ↑ 1 2 prof . I. N. Beckman. Uranus. Opinto-opas . - M .: MGU , 2009.
Kirjallisuus
- Gromov BV Johdatus uraanin kemialliseen teknologiaan. - M .: Atomizdat , 1978.
- Katz J., Rabinovich E. Uraanin kemia: uraani alkuaineena, sen binaariset yhdisteet, oksidihydraatit ja oksihalogenidit. - M .: Ulkomainen kirjallisuus , 1954.
- Shevchenko V. B., Sudarikov B. N. Uraanitekniikka . - M. , 1961.
- Paevsky A. Molekyylien historia: Uranium Oxide IV Arkistoitu 16. lokakuuta 2021 Wayback Machinessa
| Uraaniyhdisteet _ | |
|---|---|
| |
| Katso myös: Uraanimineraalit | |