Уран, гидрид образование

В практическом отношении весьма важны реакции урана с водой и водяным паром. Тонкоизмельченный уран реагирует с водой уже при обычных температурах. Кипящая вода довольно энергично взаимодействует и с массивными кусками урана. Продуктами реакции при этом являются иОг и водород. Однако последний мол<ет реагировать с ураном с образованием гидрида, быстро разрушая металл. Реакция с водяным паром при 150—200° С протекает по уравнению [c.264]

Весьма сложен механизм взаимодействия урана с водой. Кипящая вода, реагируя с массивным куском урана, образует двуокись урана и водород. Последний, в свою очередь, реагирует с металлом с образованием гидридов, которые разрушают металл. Таким образом, скорость реакции урана с водой больше в неподвижной воде, чем в проточной. Пар при температуре 150— 250° С взаимодействует с ураном с образованием двуокиси урана и гидрида [c.149]

При нагревании актиноиды взаимодействуют и с большинством других неметаллов. Получающиеся соединения характеризуются высокими теплотами образования. Торий, уран и другие актиноиды способны поглощать большие количества водорода, образуя гидриды переменного состава — между ЭНз и ЭН 1. С металлами актиноиды образуют сплавы, в составе которых обнаруживаются интерметаллиды. В ряду [c.558]

Взаимодействие урана с водородом протекает при 250—300 С с образованием нестойкого гидрида UHj, который разлагается при 430 °С. В этом отношении уран напоминает лантаноиды и актиний. [c.440]

Гидрид. Уран реагирует с водородом даже при 25 °С с образованием пирофорного черного порошка [c.543]

При нагревании актиноиды хорошо взаимодействуют и с большинством других неметаллов. Получающиеся соединения характеризуются высокими теплотами образования. Торий, уран и другие актиноиды способны поглощать большие количества водорода, образуя гидриды переменного состава — между ЭН з и ЭН 4. [c.525]

При нагревании актиноиды взаимодействуют и с большинством других неметаллов. Получающиеся соединения характеризуются высокими теплотами образования. Торий, уран и другие актиноиды способны поглощать большие количества водорода, образуя гидриды переменного состава — между ЭНз и ЭН . С металлами актиноиды образуют сплавы, в составе которых обнаруживаются интерметаллиды. В ряду напряжений актиноиды находятся далеко впереди водорода, поэтому окисляются водой и тем более кислотами. Со щелочами в обычных условиях не взаимодействуют. [c.650]

Образование гидридов внедрения используют для получения порошков чистых металлов. Например, металлический уран и другие актиниды, а также очень чистые титан и ванадий пластичны, и потому приготовить из них порошки простым растиранием металла практически нельзя. Чтобы лишить металл пластичности, его насыщают водородом (в металлургии эта операция называется охрупчиванием металла). Образовавшийся гидрид легко растирают в порошок. Да уже при насыщении урана водородом происходит разрушение металла и образуется порошок. Его затем нагревают в вакууме, удаляют водород и получают порошок чистого урана. [c.55]

Если реакция началась, уран реагирует с водородом с большой скоростью. Однако при одних и тех же условиях наблюдается различный индукционный период эти задержки относят за счет чистоты водорода и гладкости металлической поверхности. Если металл тщательно очищен от окиси, а водород свободен от примеси кислорода (пропусканием через горячий уран), то реакция начинается немедленно. Образование гидрида приводит к пол-Ю)му разрушению металлической структуры при этом гидрид урана образуется в виде объемистого (насыпная плотность 3,4 г/сл ) очень тонкого черного порошка. Скорость реакции достигает максимума вблизи 225° С при давлении водорода в 1 атм. Выше 250 С скорость реакции резко падает. [c.151]

Для /-элементов, как и для -элементов, способных иметь различные степени окисления, очень характерно образование нестехиометрических соединений — оксидов 110(2+х), (Ш, и )Ов, гидроксидов указанных выше составов, нитридов иНг—х> гидридов ТЬН(2 х), иН(з—х), РиН(2—х). Двойные оксиды, аналогичные урану, найдены у нептуния (Ыр , Кр" )08. [c.500]

На воздухе при комнатной температуре уран быстро тускнеет. Электрополирование останавливает этот процесс, а травление в азотной кислоте, наоборот, активирует поверхность, Основными твердыми продуктами окисления на воздухе являются двуокись и гидратированная трехокись урана, хотя возможно также временное появление гидрида урана. Водяные пары усиливают коррозию, следовательно, влажность оказывает определяющее влияние на этот процесс [9]. В то же время присутствие кислорода заметно ослабляет разрушающее действие воды [3]. Высказывалось мнение, что коррозия урана на воздухе имеет электрохимическую природу и сопровождается образованием на катодных участках поверхности гидратированной трехокиси урана [10]. [c.212]

При температурах до 450° С механизм коррозии урана в водяном паре близок к механизму коррозии в воде, но при более высоких температурах процесс больше напоминает окисление урана в двуокиси углерода. Исследования показали, что при 100 С в результате прямой реакции паров воды с ураном (а не в результате вторичной реакции металла с водородом) образуется гидрид урана [1]. Было показано также, что при 100° С гидрид более стоек, чем металл [1]. Присутствие кислорода уменьшает скорость выделения водорода, а реакции урана с кислородом при этом не происходит [3]. При температурах выше 450° С гидрид урана неустойчив, и водород выделяется прямо в газовую фазу. С образованием плотной окалины при высоких температурах прочность и защитные свойства двуокиси урана возрастают (по крайней мере, на непродолжительное время). Как следствие, количество продуктов реакции за время более 100 мин оказывается наибольшим в температурном интервале 300—400° С, где скорость прироста массы составляет 10 г/(м Х Хч). При повышении температуры от 500 до 1200° С скорость реакции растет очень медленно. Лишь в одном исследовании наблюдалось заметное усиление коррозии урана при температуре фазового перехода —у в металле [21] (аналогичное поведение отмечалось в атмосфере двуокиси углерода). Сообщалось, что при температурах 500— 1200° С в периоды между 30 мин и 6 ч процесс описывается параболическим законом [22], но в другой работе [21] указывается, что этот закон справедлив лишь в течение 1—2 ч в области температур выше 880° С, а во всех остальных случаях окисление происходит по линейному закону. Из этого следует, что в течение первых 1—2 ч коррозия урана в водяном паре приближается к коррозии его в двуокиси углерода. При температурах ниже 700° С скорость коррозии в паре больше, чем в двуокиси углерода, а при более высоких температурах она примерно такая же или несколько меньше. [c.214]

Вследствие образования гидрида урана (см. стр. 157 и сл.) нельзя изучать растворимость водорода в уране при низких температурах и высоком давлении. Например, при парциальном давлении водорода в 1 атм растворимость может быть измерена только при температуре выше 435°, т. е. выше температуры разложения гидрида при атмосферном давлении. Растворимость водорода в уране гораздо меньше, чем в таких металлах, как железо, однако она заметно возрастает с температурой, особенно для жидкого урана. Следовательно, в отливках урана могут остаться окклюдированными значительные количества водорода, растворенные в расплавленном металле. Растворимость водорода в уране, поглощение его и выделение урана изучены довольно подробно [1]. [c.155]

Образование гидрида из урана и паров воды. Вода разлагается ураном в интервале температур 600 700°, причем образовавшийся водород может быть использован в том же аппарате для гидрирования урана при 250° с образованием гидрида урана [30]. Значительные количества гидрида были также получены в случае прямой реакции урана с водяным паром при 250° [31]. [c.165]

Ввиду того что свободная энергия образования двуокиси (—122 ккал-г-атом" кислорода) гораздо более отрицательна, чем эта энергия для воды (—57 ккал г-атом кислорода), уран термодинамически способен вытеснять водород из воды, причем образуется двуокись урана. Плотный металл взаимодействует с холодной водой лишь очень медленно [184, 185]. Порошок урана медленно реагирует с водой при комнатной температуре и более быстро при 100 [186, 187]. Весьма тонкодисперсный уран (полученный разложением гидрида иНз) быстро разлагает даже холодную воду. [c.248]

По второму способу обе стадии объединены в одну. Произведено исследование одновременно протекающих реакций водорода и фтористого водорода с металлическим ураном [56]. Небольшие количества (50 г) металлического урана при 250° легко превращаются в тетрафторид при действии смеси водорода и фтористого водорода, взятых примерно в равных молярных концентрациях. Большие количества урана не могут быть обработаны таким простым путем. На поверхности плотного куска металла происходит реакция между гидридом и фтористым водородом, при этом за счет выделяющегося тепла температура настолько поднимается, что скорость образования гидрида становится незначительной (эта скорость быстро уменьшается при приближении к 430°, как указано на стр. 162). Отсюда следует, что для проведения реакции необходимо охлаждение до 350°. Когда имеют дело с большими количествами урана, следует применять механическое перемешивание для удаления корки тетрафторида по мере его образования [57]. С учетом всех этих предосторожностей, можно считать, что применение одновременно протекающих реакций водорода и фтористого водорода с ураном целесообразнее, чем применение ступенчатого процесса. [c.297]

Металлический уран и бром [через гидрид урана) [3]. Превращение металлического урана в тетрабромид может быть также выполнено с промежуточным образованием гидрида урана [c.418]

Уран взаимодействует с водородом уже при комнатной температуре, образуя гндрид иНз. Теплота образования этого гидрида ЛЯобр = = 127,1 0,12 кДж/моль. Растворимость водорода в технически чистом уране в значительной степени определяется содержанием примесей, которые насыщаются водородом в первую очередь. [c.617]

Плутоний, так же как уран и нен туний, активный металл, при нагревании на воздухе окисляется легче, чем уран, мелкоизмельченпый — пирофорен, при 300 °С самовозгорается. Взаимодействует с галогенами и галогеноводородами, образуя галогениды, с водородом — гидриды, с углеродом — карбид, с азотом реагирует при 250 °С с образованием нитрида, при действии аммиака также образует нитриды. Восстанавливает СОг До СО или С, при этом образуется карбид. Взаимодействует с газообразными соединениями серы. [c.384]

Если восстановление проводить при температурах намного выше 1050° С, образующийся UF3 диспропорцио-нирует на UF4 и металлический уран. Ниже 900° С процент восстановленного UF4 ничтожен. UF3 образуется при нагревании хорошо перемешанной смеси UF4 и тонкого порошка металлического урана, полученного разложением гидрида урана нри температуре 1050°С в течение 2 ч в атмосфере аргона. Получаемый таким методом UF3 представляет собой плотный продукт черного цвета высокой чистоты. UF3 не очень гигроскопичен и медленно реагирует с влажным воздухом при комнатной температуре. Но при нагревании на воздухе до 900° С UF3 окисляется и количественно превращается в НзОз. Более эффективно это превращение может быть осуществлено обработкой LIF3 смесью паров воды и воздуха. Трифторид урана почти нерастворим в воде и медленно окисляется в холодной воде, образуя гелеобразный зеленый продукт. Он довольно стоек к действию кислот и нерастворим в оксалате аммония, но растворяется в кислотах, обладающих окислительными свойствами, с образованием растворов солей уранила. Холодные разбавленные кислоты лишь медленно взаилю-действуют с UF3, но он быстро растворяется в горячей HNO3. Выделение окислов азота в процессе протекания [c.113]

В работе [64] фаза с кубической структурой моноураната свинца получена в более широком интервале концентраций, чем у Фронделла и Барнеса. В качестве исходных материалов использовались иОг и РЬО. Спрессованные смеси нагревали при температурах 800—900° С в платиновых пробирках. Пробирки помещали в кварцевые ампулы, содержащие гидрид титана, который создавал при разложении восстановительную атмосферу в ампулах. Дифференциальный термический анализ показал, что реакция между иОг и РЬО начинается при 550° С с образованием РЬи04 .г% содержащего шести- и четырехвалентный уран. Окисление урана до шестивалентного состояния объясняется реакцией окисления — восстановления [c.251]

Металлический уран реагирует с водородом при температуре от 250 до 300° С, образуя известное соединение, отвечающее формуле иНд. Способность реагировать с водородом является общей для многих актинидных элементов. Так, торий, протактиний, нептуний, плутоний и америций легко реагируют с водородом с образованием гидридов, которые обладают интересными свойствами и находят разнообразное применение. Предполагают, что изотопы водорода ведут себя подобно самому водороду и образуют аналогичные дейтериды и тритиды. Система уран—водород была подробно рассмотрена Моллетом, Тржечеком и Гриффитом [67]. [c.151]

Гидрид урана можно классифицировать как чрезвычайно активное вещество. Он пирофорен и может самовозгораться на воздухе. Гидрид урана реагирует со многими веществами и его применяют в качестве исходного материала для синтеза многочисленных соединений урана. При повышенных температурах в результате реакции диссоциации на водород и металл он превращается в тонкодисперсный металлический уран так как образование и разложение гидрида урана полностью разрушает компактный металлический уран, то реакция с водородом обычно используется в качестве первого шага для приготовления тонкого порошка металлического урана. Некоторое практическое значение имеет также тот факт, что иНз может реагировать со взрывом с некоторыми хлорированными углеводородами, например с жидким четыреххлористым углеродом. В табл. 5.14 перечислены некоторые химические реакции гидрида урана. Многие из этих реакций, например те, при которых образуются 11С1з и иВгд, используют в лабораторной практике для препаративных целей. [c.155]

Нитриды металлов. Соединения металлов с азотом образуются или действием азота или в результате действия аммиака. Литий, магний, бор и алюминий, взаимодействуя с кислородо1м, соединяютсл с азотом воздуха одновременно. При нагревание с азотом с ним непосредственно соединяются литий, кальций, стронции, барий, магний, бор, алюминий, редкие земли, кремний, титан, цирконий, церий, торий, ванадий, ниобии, тантал, хром, уран и. марганец. При нагревании в аммиаке образуются нитриды калия, меди, бария, магния, цинка, кадмия, бора, алюминия, титана, хрома, тория, молибдена, марганца, железа, кобальта и никеля. Для ряда металлов известны и более сложные условия образования нитридов. Так, соединения кремния с азотом образуются при нагревании кремнезема с углеродом в атмосфере азота соединения магния и алюминия с азотом — поп нагревании смесей металлических окислов с магнием или алюминием в атмосфере азота образуются нитриды и при нагревании в атмосфере азота некоторых карбидов, гидридов и т. п. [c.377]

Некоторые металлы (N1, Р<1, Р1) хорошо растворяют водород, а щелочные, щелочно-земельные металлы, титан, цирконий, уран взаимодействуют с ним с образованием гидридов (КН, СаН2, ОНз, ТШ2 и др.). [c.191]

Уран реагирует с водой с образованием двуокиси урана, водорода и гидрида урана. Существование гидрида, однако, весьма эфемерно —он сам взаимодействует с водой, в результате чего также возникают двуокись урана и водород. Скорости реакций падают при рН<2, н высказывалось предположение, что твердые продукты образуются в результате диффузии ионов гидроксила через окисел к металлу [1], Окисел формируется в основном в виде не обладающего адгезией к поверхности металла порошка, и при этом наблюдается линейный закон роста. Автоклавные испытания показали, что константа скорости заметно возрастает при повышении температуры по крайней мере до 300 С [2] (рис. 3.12) . В частности, присутствие кислорода в значительной степени уменьшает скорость реакции [2], но в то же время делает металл склонным к щелевой и питтинговой коррозии. Ингибирующее действие кислорода наиболее заметно при низких температурах, когда его растворимость в воде максимальна, а выделяющегося водорода недостаточно для локального восстановления растворенного кислорода. Механизм воздействия кислорода может быть связан с преимущественной адсорбцией его на окисле [3] или с прекращением реакции образования нитрида, оказывающей разрушающее влияние на поверхность металла. Согласно другой точке зрения на природу таких водородных эффектов , основанной на результатах измерения импеданса в процессе коррозии [4], они связаны с изменением электрических свойств окисла под действием водорода. [c.212]

Синтез на основе равновесия твердое —газ. Основой синтеза в данном случае является изотерма или изобара системы (см. рис. 22—24). При экзотермичности образующегося соединения в большинстве случаев реакция идет непосредственно. Например, металлический уран энергично поглощает водород при 300° С с образованием индивидуального гидрида иНд. Так же и титан в очень чистом состоянии при взаимодействии с водородом около 400° С дает гидрид состава, близкого к Т1Нз [149, 269]. Изобара Се—Н (см. рис. 20) полностью определяет условия получения дигидрида и тригидрида церия [564]. [c.151]

Образование гидрида из соединений урана или из урана и воды. Образование гидрида из соединений урана. Показано, что при нагревании карбида или дзуокиси урана в водороде гидрида не образуется [25]. Сплав урана с 20% алюминия реагирует с водородом с образованием порошка, который, повидимому, содержит металлический уран и соединение урана с алюминием. Едкий натр выщелачивает из этого порошка алюминий, по меньшей мере частично. Амальгама урана не реагирует с водородом [12]. [c.165]

Гидрид урана растворяется в 6н. или 12н. растворе соляной кислоты гораздо медленнее металлического урана, причем образуется светло-зеленый раствор [52, 54]. Гидрид легко растворим в хлорноватой кислоте (K IO3-I-H2SO4) [55]. Разбавленная хлорная кислота не растворяет гидрида урана или растворяет его очень медленно, концентрированная реагирует при нагревании с образованием уранилперхлората U02( 104)2. Эта реакция протекает спокойно в небольшом масштабе, но при количествах, превышающих 1—2 г, становится опасной [52]. Разбавленная фосфорная кислота не реагирует с гидридом, концентрированная растворяет его с образованием фосфата урана (IV) [52]. Гидрид урана не растворяется в холодном 8 н. растворе уксусной кислоты, при кипячении образуется коричневая суспензия, которая является пептизированным гидридом или продуктом его химического превращения. Ледяная уксусная кислота не действует на гидрид [52]. Гидрид легко восстанавливает азотную кислоту (6 н. или концентрированную) до двуокиси азота, причем уран превращается через зеленое промежуточное соединение в желтый уранилнитрат [52]. Разбавленная серная кислота реагирует с гидридом очень медленно, горячая концентрированная быстро восстанавливается до серы и сероводорода уран в этих условиях образует сульфат урана (IV) U(S04)J52]. [c.170]

Применение гидрида урана. Первое и наиболее очевидное использование гидрида урана состоит в приготовлении из него чистого, тонкодисперсного металлического урана [25]. Получающийся таким образом металл является реакционноспособным и может быть использован для приготовления сплавов и многих других соединений, например карбида урана [66]. Синтезом и последующим разложением гидрида урана можно также получить чистый водород или дейтерий этот метод находит практическое применение [21 ]. Интерметаллические и аналогичные соединения урана не реагируют с водородом, поэтому металлический уран может быть отделен от включений гидрированием и просеиванием. Этот метод был приложен к ураноалюминиевым сплавам [67]. Сплавы урана можно протравливать путем образования гидрида [68]. [c.172]

Компактный металлический уран взаимодействует с водородом при 200—300° с образованием порошкообразного чрезвычайно реакциошю-способного продукта — гидрида з рана 11Нз. При более высоких температурах (выше 440°) ни компактный уран, ни поропюк урана с водородом не реагируют. [c.17]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология