Oxid uranu (IV). | |||
---|---|---|---|
| |||
Všeobecné | |||
Systematický název |
Oxid uranu (IV), oxid uraničitý | ||
Tradiční jména | Oxid uraničitý | ||
Chem. vzorec | UO 2 | ||
Fyzikální vlastnosti | |||
Stát | pevná látka (ve formě černého prášku) | ||
Molární hmotnost | 270,03 g/ mol | ||
Hustota | 10,97 g/cm³ | ||
Tepelné vlastnosti | |||
Teplota | |||
• tání | 2875 °C | ||
Mol. tepelná kapacita | 63,6 J/(mol K) | ||
Tepelná vodivost | 4,5 W/(m K) | ||
Entalpie | |||
• vzdělávání | −1084,5 kJ/mol | ||
Coeff. tepl. rozšíření | 9,2⋅10-6K - 1 _ | ||
Tlak páry | v závislosti na teplotě lg p = 33,115T-4,026lgT+25,686 atm | ||
Struktura | |||
Koordinační geometrie |
Tetraedrický (O 2− ) kubický (U IV ), koordinační číslo U[8], O[4] |
||
Krystalická struktura | krychlový , , Fm 3 m, č. 225 | ||
Klasifikace | |||
Reg. Číslo CAS | 1344-57-6 | ||
PubChem | 10916 | ||
Reg. číslo EINECS | 215-700-3 | ||
ÚSMĚVY | O=[U]=O | ||
InChI | InChI = 1S/20.UFCTBKIHDJGHPPO-UHFFFAOYSA-N | ||
RTECS | 4705000 YR | ||
ChemSpider | 10454 a 21257709 | ||
Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak. | |||
Mediální soubory na Wikimedia Commons |
Oxid uranu(IV) - anorganická binární chemická sloučenina uranu s kyslíkem - látka tmavě hnědé, téměř černé barvy. Chemický vzorec UO 2 (přesněji UO 2±x ). Široce se používá jako jaderné palivo v reaktorech .
Teplota tání se v závislosti na stechiometrickém složení pohybuje od 2840 do 2875 °C. Oxid uraničitý je nestechiometrická sloučenina , která má složení od U01,6 do U02,5 . Oxid uraničitý je při zahřátí ve vakuu nebo v redukční atmosféře na teplotu 1600 °C termodynamicky stabilní a bez rozkladu sublimuje. Při vyšších teplotách ztrácí kyslík za vzniku substechiometrického oxidu. V přítomnosti kyslíku je schopen jej v sobě rozpustit při zachování kubické struktury krystalu typu CaF2 fluoritu a další (přes stechiometrii) atomy kyslíku jsou zadrženy v mezerách krystalové mřížky v důsledku zavedení atomů kyslíku do mřížky UO 2 za vzniku fáze UO 2 ± x , kde x závisí na teplotě. S rostoucím obsahem kyslíku se barva oxidu mění z tmavě hnědé na černou [1] .
Oxid uraničitý má silné zásadité vlastnosti, do 300°C nereaguje s vodou a jejími parami, nerozpouští se v kyselině chlorovodíkové , ale je rozpustný v kyselině dusičné , aqua regia a směsi HNO 3 a HF . Při rozpuštění v kyselině dusičné dochází ke vzniku uranylových iontů UO2 +
2. Je znám jeden krystalický hydrát oxidu uraničitého UO 2 •2H 2 O - černá sraženina, která se vysráží při hydrolýze roztoků uranu. Oxid uraničitý je součástí uranových minerálů uraninit a cleveit .
Oxid uraničitý nemá žádné fázové přechody a je méně náchylný k bobtnání plynu než slitiny uranu. To umožňuje zvýšit hloubku vyhoření až o několik procent. Oxid uraničitý nereaguje se zirkonem , niobem , nerezovou ocelí a jinými materiály při vysokých teplotách.
Tyto vlastnosti umožňují jeho použití v jaderných reaktorech , kde je dosahováno vysokých teplot a následně vysoké účinnosti reaktoru. Palivové tyče z oxidu uraničitého jsou vyráběny ve formě tyčí, trubek, pelet atd. metodami keramické technologie: lisování za studena a extruze s následným slinováním produktu nebo lisováním za tepla. Oxid uraničitý je jako prášek dispergován v kovových, grafitových nebo keramických matricích. Hlavní nevýhodou keramiky je nízká tepelná vodivost - 4,5 W / (m K) (při teplotě 800 ° C). Horká keramika je navíc velmi křehká a může prasknout.
Oxid uraničitý se stejně jako ostatní oxidy uranu používá také jako meziprodukt při výrobě dalších sloučenin uranu, především fluoridů. Obecně jsou všechny oxidy uranu jeho nejstabilnějšími sloučeninami, a proto se široce používají jak pro skladování uranu, tak jako mezičlánek mezi uranovou rudou, rafinací a metalurgickou výrobou a výrobou fluoridu uranu.
Oxid uraničitý lze získat redukcí vyšších oxidů vodíkem [1] :
nebo uranyloxalát :
uranu | Sloučeniny|
---|---|
| |
Viz také: Uranové minerály |