Фторид урана(VI)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Фторид урана(VI)
Uranium-hexafluoride-2D.png
Общие
Систематическое
наименование
Фторид урана (VI)
Хим. формула UF6
Физические свойства
Молярная масса 351,99 г/моль
Плотность 4,68 г/см³
Термические свойства
Т. плав. 64,0 (1,44 МПа)
Т. кип. возгоняется при 56,4 °C
Энтальпия образования -2317 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде реагирует
Классификация
Рег. номер CAS [7783-81-5]
PubChem 24560
Рег. номер EINECS 232-028-6
SMILES
RTECS YR4720000
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Фторид урана (VI) (гексафторид урана, шестифтористый уран) — бинарное соединение урана со фтором, прозрачные летучие светло-серые кристаллы. Связь уран — фтор в нём носит ковалентный характер. Обладает молекулярной кристаллической решеткой. Очень ядовит.

Широко используется при обогащении урана — разделении изотопов 235U и 238U. Это один из основных этапов производства топлива для ядерных реакторов.

Химические свойства[править | править вики-текст]

Бурно реагирует с водой и при нагревании с органическими растворителями; при обычных условиях растворяется в органических растворителях.

Кристаллическая структура

Фторид урана (VI) может быть использован в качестве фторирующего реагента в производстве фторорганических соединений. Процесс фторирования фторидом урана (VI) идёт с выделением большого количества тепла.

Фторирование непредельных органических соединений сопровождается присоединением фтора по двойной связи[1]. Так, из гексафторпропилена образуется октафторпропан:

CF3 — CF = CF2 + UF6 → CF3 — CF2 — CF3 + UF4 + 424,7 кДж/моль.

Из фтористого винилидена образуется 1,1,1,2 — тетрафторэтан[1]:

CF2 = CH2 + UF6 → CF3 — CFH2 + UF4 + 344,6 кДж/моль

Фторирование трихлорэтилена сопровождается образованием 1,2 — дифтортрихлорэтана[1]:

CCl2 = CClH + UF6 → CCl2F — CClFH + UF4

Фторирование предельных органических соединений фторидом урана (VI) сопровождается замещением атома водорода в исходном соединении на фтор[1]:

CF3 — CH3 + UF6 → CF3 — CFH2 + UF4 + HF + 219,1 кДж/моль.


Октафторпропан (C3F8, хладон 218, R218, FC-218) и 1,1,1,2 — тетрафторэтан (CF3-CFH2, хладон 134a, R 134, HFC 134a) являются альтернативной заменой озоноразрушающим хладоагентам. Озоноразрушающий потенциал ODP = 0. 1,2 — дифтортрихлорэтан (CFCl2CFClH, хладон 122а, R 122a, HCFC 122a) является альтернативной заменой озоноразрушающих фторхлоруглеродных растворителей. Его можно применить в качестве растворителя, экстрагента, вспенивающего агента при производстве полимерных изделий, анестетика для животных[2].


Для фторирования органических соединений используют обеднённый гексафторид урана. Общее количество накопившегося гексафторида урана в мире в 2010 г. около 2 млн тонн.[1]

Получение[править | править вики-текст]

  1. В российском ЯТЦ: Получается взаимодействием соединений урана (например тетрафторида UF4, оксидов) с F2 (в промышленности реакцию проводят в пламени смеси H2 и F2) или некоторыми другими фторирующими агентами, а затем очищают ректификацией или центрифугированием в газовой центрифуге.
  2. В американском ЯТЦ: Переработанные в U3O8 («закисьокись урана» или «жёлтый кек») урансодержащие руды растворяют в азотной кислоте, получая раствор уранилнитрата UO2(NO3)2. Чистый нитрат уранила получается с помощью жидкостной экстракции (например ТБФ или Д2ЭГФК), а затем, подвергаясь воздействию аммиака получается диуранат аммония. Восстановление водородом даёт диоксид урана UO2, который затем превращается с помощью плавиковой кислоты HF в тетрафторид урана UF4. Окисление фтором даёт UF6.

Применение[править | править вики-текст]

Применяется при разделении изотопов 235U и 238U методами газовой диффузии и центрифугирования; для получения UO2 и UF4, обогащённых 235U. ПДК=0,015 мг/м³.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 3 4 5 Орехов В. Т., Рыбаков А. Г., Шаталов В. В. Использование обеднённого гексафторида урана в органическом синтезе. — М.: Энергоатомиздат, 2007. — 112 с. — ISBN 978-5-283-03261-0.
  2. Промышленные фторорганические продукты: Справ.изд / Б.Н.Максимов, В.Г.Барабанов, И.Л.Серушкин и др.. — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб: «Химия», 1996. — 544 с. — ISBN 5-7245-1043-X.