Plutónium(VI)-fluorid

A plutónium(VI)-fluorid  egy szervetlen vegyület, a plutónium fémének és a hidrogén- fluoridnak a PuF 6 képletű sója , alacsony olvadáspontú vörösesbarna kristályok, vízzel reagálnak . Nagyon erős oxidálószer.

A nukleáris iparban használják.

Getting

A plutónium-hexafluorid előállításának szokásos módja a plutónium-tetrafluorid ( ) és elemi fluor endoterm oxidációs reakciója [1] [2] :

A reakció 750 °C-on meglehetősen gyorsan lezajlik, a termék nagy hozamának eléréséhez gyorsan kondenzálni kell a plutónium-hexafluoridot, hogy csökkentsük a reagensekké való bomlás fordított reakciójának sebességét [5] .

Fizikai tulajdonságok

-180 °C - on vákuumban a plutónium-hexafluorid színtelen kristályos anyag, hasonló az urán-hexafluoridhoz , szobahőmérsékleten az anyag alacsony olvadáspontú vörösesbarna kristályok, színükben a nitrogén-dioxidhoz hasonlóak . Folyékony formában átlátszó, sötétbarna folyadék [1] . Az urán-hexafluoridhoz hasonlóan a plutónium-hexafluorid is erősen illékony.

Normál nyomáson (101,325 kPa) 52°C -on olvad és 62°C -on forr . Az a hármaspont, ahol a három fázis szilárd, folyékony és gáznemű 51,58 °C (324,74 K) egyensúlyban van 71 kPa (533 Hgmm) nyomáson, ez alatt a nyomás alatt elpárolog anélkül, hogy folyékony halmazállapotba kerülne ( szublimáció ) [2] .

A plutónium-hexafluorid inkább kovalens vegyület , semmint só, ionos kötésekkel a molekulában. Az ortorombikus kristályrendszerben kristályosodik a Pnma (62. sz.) tércsoportban, rácsparaméterekkel a = 995 pm, b = 902 pm és c = 526 pm [1] .

Gázhalmazállapotban szabályos oktaéder molekulákból áll, amelyek Pu-F kötéshossza egyenlő 197,1 pm [6] .

Kémiai tulajdonságok

Vízzel reagálva plutonil-fluoridot és hidrogén-fluoridot képez [2] [7] :

Ez a reakció lassan megy végbe, ha a plutónium-hexafluoridot nedves levegőnek teszik ki, ezért lezárt kvarc ampullákban tárolják.

Kénsavban oldódik .

A plutónium radioaktivitása és α-sugárzása miatt hexafluoridja folyamatosan radiolízisnek van kitéve, alacsony oxidációs állapotú nem illékony plutónium-fluoridok képződésével és elemi fluor felszabadulásával, aminek következtében különféle anyagok fluorozására használják:

Alkalmazás

A nukleáris iparban plutónium izotópok szétválasztására gázcentrifugákban .

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 3 C. J. Mandleberg, H. K. Rae, R. Hurst, G. Long, D. Davies, K. E. Francis: Plutonium Hexafluoride , in: 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: A plutónium-hexafluorid készítése és tulajdonságai, valamint a plutónium(VI)-oxifluorid azonosítása , in: 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: The Fluorination of Plutonium Tetrafluoride (Argonne National Laboratory Report ANL-5875); 1. 1958. június ( absztrakt archiválva : 2016. március 5. a Wayback Machine -nél ).
4. ↑ MJ Steindler, DV Steidl, RK Steunenberg: The Fluorination of Plutonium Tetrafluoride and Plutonium Dioxide by Fluorine , in: Nucl. sci. és Eng. , 1959 , 6  (4), S. 333-340 ( Absztrakt archiválva 2016. március 5-én a Wayback Machine -nél ).
5. ↑ Bernard Weinstock, John G. Malm: The Properties of Plutonium Hexafluoride , in: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry , 1956 , 2  (5-6), S. 380-394 ( doi : 10.1016/0022-1902(9526)802) -4 ).
6. ↑ Masao Kimura, Werner Schomaker, Darwin W. Smith, Bernard Weinstock: Electron-Diffraction Investigation of the Hexafluorid of Tungsten, Osmium, Iridium, Uranium, Neptunium, and Plutonium , in: J. Chem. Phys. , 1968 , 48  (8), S. 4001–4012 ( doi : 10.1063/1.1669727 ).
7. ↑ RW Kessie: Plutonium and Uranium Hexafluoride Hydrolysis Kinetics , in: Ind. Eng. Chem. Proc. Des. dev. , 1967 , 6  (1), S. 105–111 ( doi : 10.1021/i260021a018 ).

Irodalom

• Nekrasov B.V. Az általános kémia alapjai - T. 2. - M .: Kémia, 1973
• a kémia fejlődése. - 1966. - T. 35., 12. sz.
• a kémia fejlődése. - 1971. - T. 40, 2. sz.