Урана гексафторид реакция

Шестифтористый уран (гексафторид) ПРе образуется при непосредственном соединении урана с фтором. Если уран применяется в виде порошка, то реакция легко начинается при комнатной температуре, если же компактный — то требуется небольшой разогрев. Реакция протекает бурно, и скорость ее протекания зависит от скорости поступления фтора в реакционный сосуд. Авторы этого метода считали, что для осуществления реакции нужен хлор в качестве катализатора. Однако впоследствии было показано, что реакция хорошо протекает и без катализатора и что хлор не только не нужен, но даже вреден, так как приводит к загрязнению гексафторида урана. За последнее время было установлено, что вместо металлического урана можно с успехом фторировать четырехфтористый уран [c.365]

При обработке элементарным фтором большинство соединений урана можно превратить в гексафторид, однако при его получении в крупных масштабах наиболее удобным исходным материалом служит четырехфтористый уран. Реакция [c.160]

И реакция с холодной концентрированной серной кислотой, при которой образуется сернокислый уранил и лишь в ничтожной степени происходит восстановление до четырехвалентного со-стояния . Многие органические растворители, содержащие водород, легко подвергаются фторированию хлорированные растворители значительно более устойчивы, и растворы UFe в четыреххлористом углероде, тетрахлорэтилене и хлороформе оказываются устойчивыми в течение нескольких дней при комнатной температуре. Так, UFe может быть перекристаллизован из пентахлорэтана. Однако при температуре выше 100 °С гексафторид быстро реагирует даже с хлорированными растворителями. Например, легко протекающее при 150 °С в автоклаве восстановление четыреххлористым углеродом [c.163]

Среди возможных методов регенерации ядерного топлива внимание химиков и технологов, работающих в области производства атомной энергии и занимающихся проблемами разделения, всегда привлекала фракционная перегонка. И в этом случае атомная энергетика столкнулась с фтором Нужно было превратить металлический уран топливных элементов в гексафторид, окисляя его элементным фтором. Такой процесс связан с выделением большого количества тепла. Когда проходит реакция между твердым веществом и газом, отвод значительных количеств тепла сопряжен с огромными трудностями, а часто и вообще практически невозможен. Вот почему казалось интересным и практически целесообразным в этом случае получать гексафторид урана с помощью жидких фторирующих агентов, обладающих высокими окислительными свойствами. Такие вещества для фтора известны. Это ею галоидные соединения. Они и определили технический прогресс в технологии переработки ядерного горючего. [c.114]

Фтор дороже, чем фтористый водород, поэтому для многих целей удобнее получать тетрафторид урана с помощью фтористо, го водорода, а затем получать гексафторид обработкой тетрафторида газообразным фтором. Однако последняя реакция происходит при высокой температуре и сопровождается выделением большого количества тепла, поэтому фторирование лучше проводить в жидкой фазе с помощью трехфтористого брома. Металлический уран и окись урана легко и спокойно вступают в реакцию с жидким трехфтористым бромом. Ход реакции можно регулировать путем охлаждения жидкой фазы. Сплавы урана и плутония также легко растворяются в трехфтористом броме, но пока весь уран не перейдет к гексафторид, плутоний остается в виде трифторида и, возможно, частично в виде тетрафторида. Уран может вступать в реакцию и с трехфтористым хлором. Последний легче хранить, с ним легче работать, чем с трехфтористым бромом, но он менее пригоден для фторирования в жидкой фазе. [c.194]

Теплота реакции —около 118 ккал/моль. При гидролизе больших количеств гексафторида урана следует принять меры предосторожности, так как эти реакции сильно экзотермичны. Рекомендуется добавлять гексафторид урана в виде жидкости или пара к большому избытку воды или разбавленной щелочи. Ион фтора, образующийся при гидролизе, будет связывать в комплекс уранил-ион, поэтому для осаждения диураната необходимо, чтобы pH 10 [271 ]. Для получения диураната аммония (см. XVI) часто в качестве гидролизующего раствора применяется разбавленный раствор аммиака. [c.110]

Реакция (1) протекает очень энергично с выделением большого количества тепла. Для того чтобы реакция началась (если уран предварительно тщательно не измельчен), необходимо нагревание, но после того как реакция уже возникла, скорость ее зависит только от скорости подачи фтора в систему. Руфф утверждает, что в качестве катализатора этой реакции необходим газообразный хлор, а поэтому он вводил в реактор хлор или хлорид кальция. Это же делали и последующие исследователи [4, 6]. В более поздних работах было, однако, показано, что хлор или другие катализаторы не требуются 17, 8] и что присутствие хлора приводит лишь к образованию вместо белого гексафторида загрязненного продукта желтого цвета. Реакция (2) протекает менее энергично, чем первая, и при этом требуется гораздо больше фтора. Подходящей температурой для ее проведения является 350°. [c.323]

Для получения гексафторида урана может использоваться и газообразный трехфтористый хлор. Реакция с металлическим ураном в этом случае протекает очень бурно. Минимальная температура, при которой наблюдается воспламенение, равна 205°. Фторирование тетрафторида урана протекает спокойнее. В интервале температур от комнатной до 50° реакция описывается уравнением [c.294]

Применение твердых адсорбентов для улавливания относительно небольших количеств гексафторида урана из газовых потоков привлекает внимание вследствие малых капитальных и эксплуатационных затрат на цикл улавливания, хотя стоимость извлечения урана из адсорбента может быть высокой. Улавливающими материалами, которые захватывают уран в результате протекания химической реакции (кроме отмеченных выше), являются уголь и содо-известковая смесь. Сульфат кальция, фтористый кальций и окись алюминия выделяют уран из потока газов главным образом за счет физической адсорбции. [c.319]

Ниже приведены скорости реакции при 30° С между металлическим ураном и смесью С1Р3—НР, насыщенной при 25° С гексафторидом урана, при различных молярных отношениях С1Рз НР. [c.71]

Реакции с соединениями урана, плутония и нептуния системы на основе UFg. Поведение различных соединений урана и некоторых других естественных радиоактивных элементов в трифториде брома изучил Эмелеус с сотр. [94]. Было показано, что многие соединения урана количественно переводятся в гексафторид в тех или иньтх условиях. иОз под действием жидкого BrFg в стеклянной аппаратуре при комнатной температуре полностью переходит в UFg [82]. Трифторид брома, как и другие галоидные соединения фторэ, легко переводит металлический уран в гексафторид [136]. [c.194]

Гексафторид урана получают в результате реакции взаимодействия урана с элементарным фтором, но эта реакция трудно управляема. Более удобно обрабатывать уран соединениями фтора с другими галогенами, например С1Гз, ВгГ и ВгРе. Получение тетрафторида урана иГ4 связано с использованием фтористого водорода. В 1963 году в США на производство урана затрачивалось почти 10% всего фторпстого водорода — порядка 20 000 тони. [c.161]

Металлический уран, подлежащий регенерации, растворяют в жидком трифгориде брома или хлора. Здесь, в системе жидкое- твердое , отвод выделяющегося при реакции тепла легко осуществляется с помощью охлаждающей оболочки или змеевика. Немаловажен и тот факт, что большинство примесей при таким образом организованном процессе остается в виде плотного нелетучего осадка. Полученный гексафторид, растворенный [c.115]

Приготовление гексафторида урана реакцией фтора с тетрафторидом урана. Впервые гексафторид урана был приготовлен реакцией фтора с металлическим ураном, карбидом или пятихлоридом урана [271 ]. Для существенной экономии фтора Абельсон [274 ] рекомендует в качестве исходного материала применять четырехфторид урана и вести реакцию при 274° С, используя в качестве катализатора плавленый хлористый натрий. Дальнейшая работа показала, что при температуре выше 250° С реакция легко идет и без катализатора [271 ] [c.102]

Фторирование урана с целью получения гексафторида урана выгодно вести галоидными соединениями фтора. Два из них трехфтористый бром и трехфтористый хлор — особенно пригодны для этого, так как они могут фторировать в жидком состоянии при удобных режимах температуры и давления. Трифторид брома кипит при 126,8° С и плавится при 8,8° С, а трифторид хлора кипит при 11,75° С и плавится при — 76,3° С [2861. Реакция между трехфтористым хлором и ураном в отсутствие катализатора идет медленно. Добавка безводной НР ускоряет реакцию, и она идет при 28° С с подходящей скоростью [2871. Реакция между трехфтористым бромом и металлическим ураном идет спокойно, легко регулируется образуется раствор гексафторида урана в избытке трехфтористого брома. Более летучий гексафторид урана легко отделяется от трехфтористого брома. Вещества, ведущие себя в растворах ВгРд как кислоты, например НР, ВГз, 5Ьр5 и НР , являются катализаторами реакции. В отсутствие катализатора реакция идет автокаталитически индукционный период может длиться несколько часов. [c.106]

Руфф и Хайнцельманн [1] в 1909 г. успешно получали гексафторид урана реакцией фтора с металлическим ураном, карбидом урана и пентафторидом его. В 1941 г. Абельсон (Национальное бюро стандартов) сообщил о применении тетрафторида урана в качестве материала для реакции с элементарным фтором. В первом технологическом процессе, предложенном Абельсоном для осуществления этой реакции, фторирование производилось при 274° С в присутствии плавленого хлористого натрия как катализатора [2]. На основе этого процесса Дюпоном [3] был спроектирован и построен завод. Реакция велась в двух никелевых трубках, работающих последовательно. Полученный продукт, который не вполне отвечал техническим условиям, очищался далее быстрым испарением. В качестве другого метода очистки исследовалась также фракционная дистилляция. [c.452]

На этом этапе производства ядерного горючего важнейшее соединение — тетрафторид урана, из которого могут быть получены гексафторид и двуокись урана или металлический уран. Тетрафторид урана можно получать двумя принципиально различными группами способов — водными (осаждением из растворов) и сухими (гидрофторированием твердых соединений газами при повышенных температурах). При газовом методе исходным соединением служит двуокись урана, а фторирующим реагентом — безводный фтористый водород, фториды аммония или фторсодержащие углеводороды. К сухим способам производства тетрафторида урана относятся также процессы получения его термическим разложением осадка аммонийуран-пентафторида, а также разнообразные реакции одновременного термического разложения, восстановления и гидрофторирования в атмосфере фторидов аммония. [c.154]

Гексафторид урана открыт Руффом и Хайнцельманом в 1909 г. [1], но еще в 1900 г. Муассан 12] заметил, что фтор энергично реагирует с ураном с образованием какого-то летучего соединения. Однако количество полученного вещества было слишком мало для того, чтобы его можно было исследовать. Руфф, ранее изучавший летучие фториды молибдена MoFg и вольфрама WFg [1 ], предположил существование аналогичного соединения и для урана. Действительно, его предположение оправдалось, и ему удалось получить гексафторид этого металла путем реакции между фтором и металлическим ураном, карбидом урана или его /пентафторидом. Им были определены некоторые физические и химические свойства гексафторида [3], однако современные работы показали, что часть результатов его первых работ требует пересмотра. [c.322]

Галогенированные углеводороды [3, 19]. Гексафторид растворим в четыреххлористом углероде, хлороформе и симметричном тетрахлорэтане. Из них последний, СИзСН—СИС ,, образует наиболее устойчивый раствор реакция гексафторида с растворителем становится заметной при комнатной температуре лишь через несколько дней. При кипячении желтый раствор гексафторида в тетрахлорэтане обесцвечивается. По охлаждении желтая окраска опять восстанавливается это, возможно, указывает на то, что окраска обусловлена образованием комплексного соединения. Изучено несколько реакций гексафторида, растворенного в тетрахлорэтане. Окись азота N0 окрашивает такие растворы в сине-зеленый цвет газообразный аммиак сообщает им зеленую окраску, причем одновременно выделяется хлопьевидное вещество, содержащее фтор, группу ЫН4 и четырехвалентный уран. Это вещество легко растворяется в разбавленной серной кислоте, что отличает его от тетрафторида урана. Состав этого вещества неизвестен. Трихлооид мышьяка осаждает вещество цвета бурой ржав- [c.356]

Интенсивно протекает реакция металлического урана с газообразным фтором. В случае компактного металла она начинается уже при 25° и сопровождается выделением большого количества тепла (2,2-10 к сал/кг и). В результате образуется гексафторид урана скорость реакции определяется только скорость подачи фтора. Металлический уран. легко реагирует с жидкими ВгРд, С1Ез в растворах соответственно Вг2 и НР, при этом также образуется гексафторид урана. [c.17]

Большой практический интерес представляет реакция гексафторида урана с газообразным трихлорэтиленом. Процесс восстановления проводится в вертикальном реакторе. Трихлорэтилен и гексафторид урана, разбавленные азотом и предварительно нагретые, вводят в верхнюю часть аппарата. При температуре стенок реактора и подогревателя, равной 232°, молярном отношении трихлорэтилена к гексафториду урана, равном 3, и концентрации гексафторида урана на входе в реактор порядка 0,5—3,5% гексафторид урана полностью превращается в тетрафторид. Насыпной вес тетрафторида урана колеблется от 0,224 до 1,62 г см . Увеличение насыпного веса достигается спеканием порошка тетрафторида в атмосфере фтористого водорода при температре 900° в течение 2 ч. Тетрафторид урана содержит значительное количество углерода, который удаляется при обработке кислородом для предотвращения образования фтористого уранила в газовую фазу вводят фтористый водород. [c.299]