鈾
銅臭 / 2022-08-05
一、鈾的提煉、性質(zhì)和用途
瀝青鈾礦、鈣鈾云母或銅鈾云母在工業(yè)上用硫酸處理，鈾進入溶液。用氨把鈾沉淀為(NH?)?U?O?,灼熱得UO?,進一步強灼熱得U?O?。在處理釩酸鉀鈾礦時，一般將礦在700°時灼燒后，用熱蘇打溶液處理，然后將固體溶大硝酸。
金屬鈾的制備大致分還原法、電解法和分解法。鈾的氧化物可用鋁、鈣和鎂還原，四氯化鈾可用鉀、鈉、鈣或鎂還原。所得金服 鈾的糖度取決于原料的掩度。在電解法中，將KUF?或UF?溶入CaCl?—NaCl(8:2重量)熔融的電解浴中，以石墨坩堝作電解精，同時作為陽極。中間懸掛卸條作為陰極，電解在900°進行。金屬鈾的粉末沉積在鉬條上,耬度達9.9%，合乎原子堆使用規(guī)格。另外，將四碘化鈾在鎢絲上進行熱分解，也可以制備鈍鈾。
新切開的鈾具有銀白光澤，密度為19.0,不很硬。鈾是一種很活潑的金屬，特別是當(dāng)它在粉末狀態(tài)時。塊狀鈾在空氣中發(fā)暗,這層氧化物膜可以用稀硝酸洗去。鈾和所有非金屬都能作用(惰性氣體除外)。它和很多金屬作用，生成金屬間化合物。塊狀鈾在100°時分解水，但粉末鈾和水在25°已起反應(yīng)。塊狀鈾在空氣中 稍熱時即燃燒成U?O?。它和氯在500-600°時作用，但和氟在室溫時已起作用。粉末狀的鈾在氧中能自燃。塊狀鈾和氫在250°作用，但粉末鈾在室溫時已能和氫作用，都生成氫化物UH?。塊狀鈾與氮在700°時起作用生成氯化物，和碳約在2000°左右生成碳化物。塊狀鈾不溶于稀硫酸，但濃的硫酸對它起緩慢作用而生成鈾????的酸式鹽。鈾與鹽酸作用很快。硝酸緩慢地溶解塊狀鈾。粉末鈾和硝酸劇烈作用以至爆炸?？列詨A對金屬鈾無作用。
純的金屬鈾(99.9% )主要在原子堆中用作“燃料”，不但由此獲得原子能，并且可以制造各種放射性同位素。在原子 堆中，鈾235進行裂變，鈾238生成鈈239,后者可作為新的原子能燃料。
少量的金屬鈾用于電子管制造業(yè)中作為除氣劑，用來提純惰性氣體(除去氫、氧)，又用于光電管，以及作為γ射錢的防護套(重量可比鉛套減去3/4)。
二、超鈾元素的化合物
超鈾元素各極原子價的化合物，敘逮如下，其中以符號An代表錒系(actinon)元素。
1.三價化合物
AnCl?、AnBr?、AnI?、An(ClO)?、An?(SO?)?、An(NO?)?都溶于水; An(OH)?、AnF?、 An?(C?O?)?、An(IO?)?、AnPO?都不溶。這些性質(zhì)，和鑭系元素Ln化合物相似。不同的有: An?[SiF?]?可溶而Ln?[SiF?]?則不溶，這種差別可利用來分離錒系元素和鑭系元素。此外，三價錒系元素對絡(luò)合物生成的趨向不大。三價超鈾 元素離子的顏色和相應(yīng)的鑭系元素相似; Eu鹽呈淺紅色，Am鹽呈粉紅色; Gd和Cm鹽都是無色。
2.四價化合物
An(OH)?、AnF?、An(IO?)?、An?(PO)?都不溶，與 釷的相應(yīng)化合物相似。絡(luò)合物生成的傾向較大。四價簡單化合物的穩(wěn)定性由鎿到鎇逐漸降低。四價錇僅能存在于溶液中。
3.五價化合物
只有某些超鈾元案才能形成MO??化合物，其中以NpO??為最穩(wěn)定。除此以外，其他五價原子價狀態(tài)MO??的化合物容易發(fā)生歧化反應(yīng)。
4.六價化合物
超鈾元素在六價狀態(tài)呈兩性性質(zhì)，其中堿性較強，生成MO???化合物;還可以形成陰離子，如有不溶性的鈾酸鹽、鎿酸鹽和鈈酸 鹽。絡(luò)合物生成的趨向相當(dāng)顯著，例如Na[AnO?(CH?COO)?]為晶體沉淀。
此外，鎇Am在溶液中生成不穩(wěn)定的二價化合物，可借AmSO?的不溶性使它沉淀下來。超鈾元素自95號鎇以后，三價狀態(tài)趨向穩(wěn)定。
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