Uran(IV)oxid
| Uranoxid (IV). | |||
|---|---|---|---|
| |||
| Allmän | |||
| Systematiskt namn |
Uranoxid(IV), Urandioxid | ||
| Traditionella namn | Urandioxid | ||
| Chem. formel | UO 2 | ||
| Fysikaliska egenskaper | |||
| stat | fast (i form av svartkrut) | ||
| Molar massa | 270,03 g/ mol | ||
| Densitet | 10,97 g/cm³ | ||
| Termiska egenskaper | |||
| Temperatur | |||
| • smältning | 2875°C | ||
| Mol. värmekapacitet | 63,6 J/(mol K) | ||
| Värmeledningsförmåga | 4,5 W/(m K) | ||
| Entalpi | |||
| • utbildning | −1084,5 kJ/mol | ||
| Coeff. temp. förlängningar | 9,2⋅10-6K - 1 _ | ||
| Ångtryck | beroende på temperatur lg p =33.115T-4.026lgT+25.686 atm | ||
| Strukturera | |||
| Koordinationsgeometri |
Tetraedrisk (O 2− ) kubisk (U IV ), koordinationsnummer U[8], O[4] |
||
| Kristallstruktur | kubik , , Fm 3 m, Nr. 225 | ||
| Klassificering | |||
| Reg. CAS-nummer | 1344-57-6 | ||
| PubChem | 10916 | ||
| Reg. EINECS-nummer | 215-700-3 | ||
| LEDER | O=[U]=O | ||
| InChI | InChI=1S/2O.UFCTBKIHDJGHPPO-UHFFFAOYSA-N | ||
| RTECS | YR4705000 | ||
| ChemSpider | 10454 och 21257709 | ||
| Data baseras på standardförhållanden (25 °C, 100 kPa) om inget annat anges. | |||
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |||
Uran(IV)oxid - en oorganisk binär kemisk förening av uran med syre - ett ämne av mörkbrun, nästan svart, färg. Kemisk formel UO 2 (mer exakt UO 2±x ). Används ofta som kärnbränsle i reaktorer .
Egenskaper
Smältpunkten , beroende på den stökiometriska sammansättningen, varierar från 2840 till 2875 °C. Urandioxid är en icke-stökiometrisk förening med en sammansättning från UO 1,6 till UO 2,5 . Urandioxid är termodynamiskt stabil när den upphettas i vakuum eller i en reducerande atmosfär till en temperatur på 1600 °C och sublimeras utan sönderdelning. Vid högre temperaturer förlorar den syre för att bilda substökiometrisk dioxid. I närvaro av syre kan den lösa det i sig själv samtidigt som den bibehåller den kubiska strukturen hos en kristall av CaF 2 - fluorittyp , och ytterligare (över stökiometri) syreatomer kvarhålls i kristallgittrets luckor som ett resultat av introduktionen av syreatomer in i UO 2 -gittret med bildandet av UO 2 ± x -fasen , där x beror på temperaturen. När syrehalten ökar ändras färgen på dioxiden från mörkbrun till svart [1] .
Urandioxid har starka basiska egenskaper, reagerar inte med vatten och dess ångor upp till 300°C, löser sig inte i saltsyra , men är löslig i salpetersyra , regenvatten och en blandning av HNO3 och HF . Vid upplösning i salpetersyra bildas uranyljoner UO2+
2. Ett kristallint hydrat av urandioxid UO 2 •2H 2 O är känt - en svart fällning som faller ut under hydrolysen av uranlösningar. Urandioxid är en beståndsdel av uranmineralerna uraninite och cleveit .
Applikation
Urandioxid har inga fasövergångar och är mindre benägen för gassvällning än uranlegeringar. Detta gör det möjligt att öka utbrändhetsdjupet upp till flera procent. Urandioxid interagerar inte med zirkonium , niob , rostfritt stål och andra material vid höga temperaturer.
Dessa egenskaper gör att den kan användas i kärnreaktorer , vilket ger höga temperaturer och följaktligen hög reaktoreffektivitet. Bränslestavar från urandioxid tillverkas i form av stänger, rör, pellets etc. med keramiska teknikmetoder: kallpressning och extrudering följt av produktsintring eller varmpressning. Som ett pulver dispergeras urandioxid i metall, grafit eller keramiska matriser. Den största nackdelen med keramik är låg värmeledningsförmåga - 4,5 W / (m K) (vid en temperatur på 800 ° C). Dessutom är varm keramik mycket spröd och kan spricka.
Urandioxid används, liksom andra uranoxider, även som mellanprodukt vid framställning av andra uranföreningar, främst fluorider. I allmänhet är alla uranoxider dess mest stabila föreningar och används därför i stor utsträckning både för lagring av uran och som en mellanliggande länk mellan uranmalm, raffinering och metallurgisk och uranfluoridproduktion.
Får
Urandioxid kan erhållas genom att reducera högre oxider med väte [1] :
eller uranyloxalat :
Anteckningar
- ↑ 1 2 prof . I. N. Beckman. Uranus. Studiehandledning . - M .: MGU , 2009.
Litteratur
- Gromov BV Introduktion till den kemiska tekniken för uran. — M .: Atomizdat , 1978.
- Katz J., Rabinovich E. Kemi av uran: uran som grundämne, dess binära föreningar, oxidhydrater och oxihalider. — M .: Utländsk litteratur , 1954.
- Shevchenko V. B., Sudarikov B. N. Teknik för uran. - M. , 1961.
- Paevsky A. Molekulernas historia: Uraniumoxid IV Arkiverad 16 oktober 2021 på Wayback Machine
| Uranföreningar _ | |
|---|---|
| |
| Se även: Uranmineraler | |