перекись уранила
 | |
| Идентификаторы | |
|---|---|
3D model ( JSmol ) | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.031.671 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
| Число | 2909 |
| Характеристики | |
| UO 4 ·nH 2 O | |
| Молярная масса | 302,03 г/моль (в пересчете на UO 4 ) |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
уранила Пероксид или пероксида урана (UO 4 ·nH 2 O) представляет собой бледно-желтую растворимую пероксид урана гидрат . Обнаружено, что он присутствует на одной из стадий топливного цикла обогащенного урана и в желтом кеке , полученном с помощью системы внутреннего выщелачивания и ионообменной смолы . Это соединение, также выражаемое как UO 3 ·(H 2 O 2 ) · (H 2 O), очень похоже на триоксида урана гидрат UO 3 · n H 2 O. Поведение при растворении обоих соединений очень чувствительно к состоянию гидратации. (n может варьироваться от 0 до 4). Одной из основных характеристик пероксида урана является то, что он состоит из маленьких игл со средним размером AMAD около 1,1 мкм.
Уранильные минералы штудтит UO 4 ·4H 2 O и меташтудтит UO 4 ·2H 2 O являются единственными обнаруженными на сегодняшний день минералами, содержащими пероксид. Продукт представляет собой порошок светло-желтого цвета.
Синтез
[ редактировать ]Обычно пероксид уранила можно получить из раствора урана (VI) путем добавления пероксида, обычно раствора перекиси водорода. Дигидрат получают из кипящего раствора уранилнитрата с добавлением перекиси водорода и высушиванием осадка, а тригидрат осаждают из раствора уранилоксалата аммония. [1]
Кристаллическая структура
[ редактировать ]Элементарная ячейка состоит из катионов уранила, координированных с двумя молекулами воды и двумя пероксидными анионами. Последние представляют собой μ 2 -скоординированный по катиону, то есть торцевой. Дополнительные молекулы воды связаны в кристалле водородными связями . [2] Только тетрагидрат был охарактеризован с помощью рентгеновской кристаллографии , но теория функционала плотности предлагает хорошее приближение к дигидрату. [3]
Аллотроп полипероксуранилата
[ редактировать ]Когда нитрат уранила растворяется в водном растворе перекиси водорода и гидроксида щелочного металла , он образует каркасные кластеры, подобные полиоксометаллатам или фуллеренам . [4] В синтезах также обычно добавляются органические материалы, такие как амины , в качестве шаблонов, подобные цеолитам . [5]
![Пероксоуранатный кластер из 50 атомов урана[4]](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6d/U50-nanosphere.png/120px-U50-nanosphere.png)
Пероксоуранатный кластер из 50 атомов урана [4]![Димеры уранила с пероксидными мостиками в K6(H2O)4[(UO2)2(O2)(C2O4)4][5]](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ec/UO2dimer.png/120px-UO2dimer.png)
Димеры уранила с пероксидными мостиками в K 6 (H 2 O) 4 [(UO 2 ) 2 (O 2 )(C 2 O 4 ) 4 ] [5]![Пятиугольные оксалопероксоуранаты в K10[(UO2)(C2O4)]5(H2O)13[5]](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cf/Uranylperoxidpentagon.png/120px-Uranylperoxidpentagon.png)
Пентагональные оксалопероксоуранаты в K 10 [(UO 2 )(C 2 O 4 )] 5 (H 2 O) 13 [5]
![Пероксоуранатный кластер из 50 атомов урана[4]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6d/U50-nanosphere.png/120px-U50-nanosphere.png)
![Димеры уранила с пероксидными мостиками в K6(H2O)4[(UO2)2(O2)(C2O4)4][5]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ec/UO2dimer.png/120px-UO2dimer.png)
![Пятиугольные оксалопероксоуранаты в K10[(UO2)(C2O4)]5(H2O)13[5]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cf/Uranylperoxidpentagon.png/120px-Uranylperoxidpentagon.png)
Приложения
[ редактировать ]Радиолиз растворенных в воде солей урана дает пероксиды; Перекись уранила изучалась как возможный конечный компонент отработанных радиоактивных отходов . [6]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Рабальд (1954). «Справочник по препаративной неорганической химии. Под редакцией Г. Брауэра при содействии многочисленных экспертов. Штутгарт: Фердинанд Энке Верлаг, 1954 . Материалы и коррозия . 5 (11): 475–476. дои : 10.1002/maco.19540051117 . ISSN 1521-4176 .
- ^ Бернс, Питер С.; Хьюз, Кэрри-Энн (2003). «Студтит, [(UO 2 )(O 2 )(H 2 O) 2 ](H 2 O) 2 : первая структура пероксидного минерала». Американский минералог . 88 (7). Минералогическое общество Америки : 1165–1168. Бибкод : 2003AmMin..88.1165B . дои : 10.2138/am-2003-0725 . S2CID 100198554 . ( аннотация ; 39 КБ PDF.)
- ^ Век, Филипп Ф.; Ким, Ким; Хове-Колон, Карлос Ф.; Сассани, Дэвид К. (2012). «Структура гидратов пероксида уранила: основные принципы исследования штудтита и метастудтита» . Транзакции Далтона . 41 (32): 9748–9752. дои : 10.1039/c2dt31242e . ПМИД 22763414 .
- ^ Перейти обратно: а б Форбс, Тори З.; Макэлпин, Дж. Грегори; Мерфи, Рэйчел; Бернс, Питер К. (2008). «Изополиэдры металл-кислород, собранные в фуллереновые топологии». Энджью. хим. Межд. Эд. 120 (47): 2824–2827. Бибкод : 2008AngCh.120.2866F . дои : 10.1002/ange.200705563 .
- ^ Перейти обратно: а б с Сигмон, Джинджер Э.; Цзе Лин; Унру, Дэниел К.; Мур-Шей, Лаура; Уорд, Мэтью; Уивер, Бретань; Бернс, Питер К. (2009). «Взаимодействия уранила-пероксида способствуют самосборке нанокластеров». Дж. Ам. хим. Соц. 131 (46): 16648–16649. дои : 10.1021/ja907837u . ПМИД 19919139 .
- ^ Нильссон, Сара; Йонссон, Матс (2011). «H 2 O 2 и радиационно-индуцированное растворение UO 2 и гранул SIMFUEL». Журнал ядерных материалов . 1–3 (410): 89–93. Бибкод : 2011JNuM..410...89N . дои : 10.1016/j.jnucmat.2011.01.020 .
- Немного химии урана
- Фриман, Марвин Д.; Стовер, Деннис Э. (1999). «Проект ранчо Смита: урановый рудник 1990-х годов» . Двадцать четвертый ежегодный международный симпозиум Института урана . Урановый институт. Архивировано из оригинала 16 июля 2012 года . Проверено 22 ноября 2011 г.
- Кубатько, К. -АХ; Хелеан, КБ; Навроцкий А.; Бернс, ПК (2003). «Стабильность пероксидсодержащих ураниловых минералов». Наука . 302 (5648): 1191–1193. дои : 10.1126/science.1090259 . ПМИД 14615533 . S2CID 44415700 .