四氟化鈾
編輯四氫化鉛是一種無機化合物,化學式為UF4。 它是一種綠色固體,蒸氣壓很小,在水中的溶解度很低。 處于四價(鈾)狀態的鈾在各種技術過程中都很重要。 在鈾提煉工業中,它被稱為綠鹽。
制作
編輯UF4 是由 UO2 在流化床中通過與 HF 反應制備的。 UO2 來自采礦作業。 每年約有 60,000 噸以這種方式制備。 常見的雜質是 UO2F2。 UF4 也容易水解。
UF4 是由 UF6 與氫氣在垂直管式反應器中反應生成的。 UF4 不如鈾氧化物穩定,在環境溫度下與水分反應緩慢,形成 UO2 和 HF,后者具有很強的腐蝕性和毒性; 因此不利于長期處置。 UF4 的堆積密度從大約 2.0 g/cm3 到大約 4.5 g/cm3 不等,具體取決于生產過程和起始鈾化合物的性質。
熔鹽反應堆設計是一種工作流體為熔鹽的核反應堆,將使用四氟化鈾作為堆芯材料。 通常選擇 UF4 而不是其他鹽,因為元素的有用性無需同位素分離、更好的中子經濟性和慢化效率、更低的蒸氣壓和更好的化學穩定性。
反應
編輯2 UF4 + F2 → 2 UF52 UF5 + F2 → 2 UF6
UF4 被鎂還原為金屬:
UF4 + 2 Mg → U + 2 MgF2
它在室溫下被氧化為 UF5,然后在 100°C 下被氧化為六氟化物。
結構
編輯與大多數金屬氟化物一樣,UF4 是一種致密的高度交聯的無機聚合物。 正如 X 射線晶體學所確定的那樣,U 中心是八坐標的,具有正方形反棱鏡配位球。 氟化物中心是雙橋聯的。
安全
編輯與所有鈾鹽一樣,UF4 有毒,因此通過吸入、攝入和皮膚接觸有害。
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