Plutonium(VI)fluorid

Plutonium(VI)fluorid  är en oorganisk förening, ett salt av metallen av plutonium och fluorvätesyra med formeln PuF 6 , lågsmältande rödbruna kristaller, reagerar med vatten . Ett mycket starkt oxidationsmedel.

Används inom kärnkraftsindustrin.

Får

Det vanliga sättet att erhålla plutoniumhexafluorid är den endotermiska oxidationsreaktionen av plutoniumtetrafluorid ( ) med elementärt fluor [1] [2] :

Reaktionen fortskrider ganska snabbt vid en temperatur på 750 °C, för att uppnå ett högt utbyte av produkten är det nödvändigt att snabbt kondensera plutoniumhexafluorid för att minska hastigheten för den omvända reaktionen av nedbrytning till reagens [5] .

Fysiska egenskaper

Vid -180 °C i vakuum är plutoniumhexafluorid ett färglöst kristallint ämne, som liknar uranhexafluorid , vid rumstemperatur är ämnet lågsmältande rödbruna kristaller, liknar färgen kvävedioxid . I flytande form är det en klar mörkbrun vätska [1] . Liksom uranhexafluorid är plutoniumhexafluorid mycket flyktigt.

Vid normalt tryck (101,325 kPa) smälter den vid 52°C och kokar vid 62°C. Trippelpunkten vid vilken de tre faserna av fast, flytande och gasformig är i jämvikt 51,58 °C (324,74 K) vid ett tryck på 71 kPa (533 mm Hg), under detta tryck avdunstar det utan att övergå i flytande tillstånd ( sublimering ) [2] .

Plutoniumhexafluorid är en kovalent förening snarare än ett salt med jonbindningar i molekylen. Den kristalliserar i det ortorhombiska kristallsystemet i rymdgruppen Pnma (nr 62) med gitterparametrarna a = 995 pm, b = 902 pm och c = 526 pm [1] .

I det gasformiga tillståndet består den av regelbundna oktaedriska molekyler med lika Pu-F-bindningslängder på 197,1 pm [6] .

Kemiska egenskaper

Reagerar med vatten och bildar plutonylfluorid och vätefluorid [2] [7] :

Denna reaktion fortskrider långsamt när plutoniumhexafluorid utsätts för fuktig luft, så den förvaras i förseglade kvartsampuller .

Löslig i svavelsyra .

På grund av radioaktiviteten och α-strålningen av plutonium utsätts dess hexafluorid ständigt för radiolys med bildning av icke-flyktiga plutoniumfluorider i låga oxidationstillstånd och frisättning av elementärt fluor, på grund av vilket det används för fluorering av olika ämnen:

Applikation

Inom kärnkraftsindustrin, för separation av plutoniumisotoper i gascentrifuger .

Anteckningar

1. ↑ 1 2 3 C. J. Mandleberg, H. K. Rae, R. Hurst, G. Long, D. Davies, K. E. Francis: Plutonium Hexafluoride , i: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry , 1956 , 2  (5-6), S. 358— 367 ( doi : 10.1016/0022-1902(56)80090-0 ).
2. ↑ 1 2 3 Alan E. Florin, Irving R. Tannenbaum, Joe F. Lemons: Preparation and Properties of Plutonium Hexafluoride and Identification of Plutonium(VI) Oxyfluoride , i: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry , 1956 , 2  (5-6 ) ), S. 368-379 ( doi : 10.1016/0022-1902(56)80091-2 ).
3. ↑ MJ Steindler, DV Steidl, RK Steunenberg: Fluoreringen av Plutoniumtetrafluorid (Argonne National Laboratory Report ANL-5875); 1. juni 1958 ( abstrakt arkiverad 5 mars 2016 på Wayback Machine ).
4. ↑ MJ Steindler, DV Steidl, RK Steunenberg: The Fluorination of Plutonium Tetrafluoride and Plutonium Dioxide by Fluorine , i: Nucl. sci. och Eng. , 1959 , 6  (4), S. 333-340 ( Abstrakt arkiverad 5 mars 2016 på Wayback Machine ).
5. ↑ Bernard Weinstock, John G. Malm: The Properties of Plutonium Hexafluoride , i: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry , 1956 , 2  (5-6), S. 380-394 ( doi : 10.1016/0022-1902(56) -4 ).
6. ↑ Masao Kimura, Werner Schomaker, Darwin W. Smith, Bernard Weinstock: Electron-Diffraction Investigation of the Hexafluorides of Tungsten, Osmium, Iridium, Uranium, Neptunium, and Plutonium , i: J. Chem. Phys. , 1968 , 48  (8), S. 4001–4012 ( doi : 10.1063/1.1669727 ).
7. ↑ RW Kessie: Plutonium and Uranium Hexafluoride Hydrolysis Kinetics , i: Ind. Eng. Chem. Proc. Des. dev. , 1967 , 6  (1), S. 105–111 ( doi : 10.1021/i260021a018 ).

Litteratur

• Nekrasov B.V. Fundamentals of General Chemistry - T. 2. - M .: Chemistry, 1973
• framsteg inom kemi. - 1966. - T. 35, nr 12.
• framsteg inom kemi. - 1971. - T. 40, nr 2.