Уран, трифторид

Четырехфтористый уран осаждают из водных растворов соединений и(IV) в виде гидратов (которые можно обезводить нагреванием в токе фтористого водорода при 300 °С), но лучще получать его из двуокиси урана и фтористого водорода при 550 °С. Это—гвердое нелетучее зеленое, весьма нерастворимое вещество, плавящееся при 960 °С. Оно реагирует с борогидридом алюминия, образуя летучий борогидрид урана (IV) фторид тория реагирует аналогично При нагревании в атмосфере водорода или с алюминием образуется темно-красно-фиолетовый трифторид, который нерастворим, но выделяет водород из кипящей воды при температуре выще 1000 °С он диспропорционируется на тетрафторид и металл. [c.123]

Среди актинидов уран дает наибольшее число фторидов все эти вещества, за исключением трифторида, можно рассматривать как устойчивые соединения. [c.147]

Кислоты, обладающие окислительными свойствами, легко реагируют с трифторидом, образуя соли уранила. Прочие кислоты на холоду вообще не оказывают действия, за исключением тех случаев, когда присутствует реагент, способный давать комплекс с фтором. Например, в растворе соляной и борной кислот образуется красновато-фиолетовое окращивание , характерное для U +. Можно отделить трифторид от UP4, обрабатывая смесь либо холодным раствором оксалата аммония, либо 5%-ным раствором этилендиаминтетрауксусной кислоты, в которых UF4 растворим . [c.148]

Трифторид урана иРз получается восстановлением ир4 водородом при 1000°, а также металлическим ураном при 950° в воде не растворяется, медленно растворяется в разбавленных кислотах и хорошо — в горячей азотной кислоте. [c.514]

Фториды. Трифторид UF3 может быть получен восстановлением теТрафторида водородом, алюминием или мелкодисперсным ураном при температуре около 1000° С [c.308]

По мере протекания реакций (11.80)-(11.82) в конденсированной фазе происходит интенсивный массообмен, обусловленный соотношениями температур плавления и плотностей получающихся продуктов. Температура плавления урана — 1133°С, плотность — 19,04 г/см температура плавления тетрафторида урана — 1036 °С, плотность составляет 6,436,95 г/см температура плавления трифторида урана — 1427°С, плотность — 8,95 г/см . Первым плавится тетрафторид урана, далее — уран, последним — трифторид урана. Из-за большого различия в плотности урана и фторидов урана происходит осаждение металла и всплывание фторидов в поверхностный слой, подвергаемый воздействию водородной плазмы, причем тетрафторид урана будет всплывать и в расплаве трифторида урана. [c.593]

На поверхности расплава происходят конденсация урана и низших фторидов урана из уран-фтор-водородной плазмы, а также дис-пропорционирование последних и дальнейшее восстановление урана. Поверхностный слой обогащается ураном, который, будучи намного тяжелее фторидов урана, оседает вниз, а фториды всплывают наверх. Температура внутри загрузки превышает температуру плавления трифторида урана (1427 °С) и составляет 16001800 °С. [c.596]

Исследование показало, что взаимодействие между жидким трифторидом хлора и металлическим ураном проходило с посте- [c.58]

Еще об одном фториде урана неизбежен разговор при оценке роли фтора в технологии ядерного горючего. Атом урана способен образовывать с фтором несколько соединений, проявляя различные степени окисления. Известны трифторид, тетрафторид, пентафторид, гексафторид и промежуточные фториды (между тетра- и пентафторидом) урана. Возможность их образования необходимо учитывать в технологии ядерного горючего, и поэтому понятен большой интерес к ним, однако практически важным целевым продуктом, помимо гексафторида урана, является только его тетрафторид. В ядерных реакторах в качестве топлива используется диоксид урана или металлический уран, а последний получают восстановлением именно тетрафторида. Кроме того, обычно не получают сразу гексафторид, а первоначально соединения урана переводят в тетрафторид, который фторируют элементарным фтором до гексафторида. При такой технологии расход фтора снижается приблизительно втрое, что значительно удешевляет конечный продукт, так как элементный фтор-наиболее дорогой фторирующий агент. Важно и то, что технологическое оформление процесса несравненно проще при фторировании тетрафторида урана, а пе, например, его оксида. [c.111]

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]

Металлический уран, его окиси и тетрафторид взаимодействуют с трифторидом хлора с образованием гексафторида урана [c.22]

Тетрафторид урана (см. гл. 12). Порошкообразный уран восстанавливает тетрафторид до трифторида при температуре 1100° [c.146]

В последующих работах проведено повторное исследование реакции между водородом и тетрафторидом. Водород тщательно очищали пропусканием над нагретым металлическим ураном (стр. 141). При проведении реакции в кварцевой трубке при температуре выше 600° выделялись фторсодержащие газы. Продукт реакции, однако, в значительной степени состоял из двуокиси урана. Полученные данные объясняли следующим образом в присутствии следов влаги небольшое количество тетрафторида подвергается гидролизу, причем образуются двуокись урана и фтористый водород последний действует на кварц с образованием тетрафторида кремния и некоторого количества воды. Цикл повторяется до полного превращения тетрафторида урана в двуокись. Такой механизм реакции наиболее вероятен в том случае, когда водород медленно пропускается через систему. При проведении реакции между тетрафторидом урана и водородом в трубке из монель-металла выделения фтористого водорода не наблюдается совсем. Тетрафторид может быть выделен практически неизмененным даже после 48-часовой обработки чистым водородом при 980°. Эти результаты непонятны, поскольку, как указывается ниже, в Англии добились успеха в получении трифторида по существу тем же самым методом. [c.285]

Получение трифторида урана. Из разработанных до настоящего времени методов получения трифторида урана лишь два являются успешными. Первый из них, предложенный в Англии, состоите восстановлении тетрафторида водородом, причем особое внимание обращается на влияние кислорода и влаги, а также на чистоту тетрафторида урана [10]. Второй метод заключается в восстановлении тетрафторида металлическим ураном. [c.286]

Действие кислот [10, 12]. Подобно фторидам редкоземельных элементов трифторид урана довольно инертен по отношению к кислотам. Как и фториды редкоземельных элементов (и в противоположность тетрафториду), он нерастворим в оксалате аммония. Кислоты—окислители переводят его в соли уранила и таким образом растворяют его. Разбавленные соляная, серная и азотная кислоты на холоду медленно действуют на трифторид урана. Горячая азотная кислота растворяет его довольно быстро, причем выделяются окислы азота. Горячая разбавленная серная кислота также растворяет трифторид, но медленнее, чем азотная. Под действием горячей хлорной кислоты образуется прозрачный раствор перхлората уранила 002(0104)2. Полагают, что реакция между трифторидом и соляной кислотой является окислительно-восстановительной [c.289]

Металлически уран, его окиси и тетрафторид взаи.модс ству от трифторидом хлора с образованием гексафтори рана [c.22]

При учете всего изложенного оказалось возможным кондиционировать масс-спектрометр при довольно низких давлениях НГ. Для смесей этого веш,ества с нефторированными молекулами можно достигнуть предела обнаружения, равного 0,1%. Из табл. 1 следует, что измеряемое отношение HF /N2 остается постоянным при уменьшении давления смеси азота и фтористого водорода. В настояш,ее время нельзя достичь такого предела обнаружения в присутствии больших количеств посторонних газов, вызывающих коррозию, таких, как фтор, трифторид хлора пли шестифтористый уран, из-за того, что в их спектрах имеются значительные пики НГ" (табл. 2). Пока еще не известно, в какой мере ионы НГ" обусловлены присутствием НГ в исходных образцах и в како11 мере — химическими реакциями в приборе. Эти результаты близки к полученным другими методами, например методом газо-жидкостпой хроматографии 14]. [c.217]

Присутствие значительных ихтеов С1 в масс-спектре IF3 в условиях, когда отсутствуют эквивалентные количества фторсодержащих осколков, показывает, что главным процессом является фторирование, хотя в действительности в некоторой степени может идти и хлорирование. Этот довольно неожиданный вывод был обоснован тем, что при замене трифторида хлора на такие соединения, как фтор или шестифтористый уран, наблюдались значительные количества l и 1F в то же время напуск фтористого водорода приводил к образованию НС1. Это подтверждает присутствие химически связанного хлора, по-видимому хлорида металла. Последующие эксперименты показали, что наибольшая часть памяти обусловлена стенками трубы масс-спектрометра в области ионного источника. [c.219]

Уран образует также UF3, UF5 и промежуточные фториды UnFg н U4F17. Два последних соединения были открыты при изучении реакции между UF4 и UFe. Трифторид урана получается при восстановлении UF4 водородом, алюминием или металлическим ураном. По-видимому, лучшим из этих. методов является восстановление алюминием при 900° С по реакции [c.113]

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]

Конденсированный порошок, содержащий уран и фториды урана, выделяют из двухфазного потока в каскаде циклонов. Выход элементного урана составляет 30 % от теоретического. По нашему мнению, основной механизм выделения элементного урана в этом процессе сводится к первичному восстановлению гексафторида урана (UFe) до трифторида урана (UF3) и последующему диспронорционированию этого фторида по уравнению [c.551]

Общая схема плазменно-водородной технологии переработки гексафторида урана в металлический уран и безводный фторид водорода. Схема процесса и его аппаратурное оформление показаны в общем виде на рис. 11.24. Первая стадия заключается в восстановлении урана из гексафторида урана до элементного урана или до низших фторидов урана. Эта промежуточная цель достигается возбуждением электрического разряда в потоке смеси газообразного гексафторида урана с водородом при этом смесь гексафторида урана с водородом превращается в уран-фтор-водородную плазму, содержащую смесь атомов урана, водорода и фтора, молекулы фторидов урана (UF4, UF3, UF2, UF), фтора, водорода, положительно и отрицательно заряженные ионы и электроны. Если при этой операции температура плазмы составляет при атмосферном или близком к нему давлении 6000 К, основная часть урана содержится в виде атомов U, т.е. в газовой фазе имеет место полное восстановление урана. По выходе (и-Е-Н)-плазмы из зоны электрического разряда происходит интенсивная рекомбинация молекул фторидов урана, сопровождаемая мощным световым излучением и конденсацией нелетучих ири обычных условиях фрагментов молекул гексафторида урана тетрафторида и трифторида урана, а также элементного урана. Рекомбинация может приводить к образованию летучих фторидов иентафторида, и даже гексафторида урана. Закалка, т. е. быстрое и глубокое понижение температуры до уровня, на котором рекомбинация кинетически заторможена, понижает глубину и скорость рекомбинации, но радикально не меняет ситуацию. [c.591]

Образующийся ион С1Рг определяет химическую активность трифторида хлора, давая с ураном промежуточную кислоту состава СИРа иР . Концентрация иона С1Р2 увеличивается в результате введения в раствор фтористого водорода, о чем свидетельствуют данные по электропроводности растворов электропроводность трифторида хлора, как отмечалось выше, составляет 3 10 ом см между тем растворы фтористого водорода в трифториде хлора показывают значительную электропроводность (рис. 16), поскольку при этом имеет место иная схема ионизации с образованием устойчивого аниона бифторида [122] [c.72]

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]

Металлический уран растворяли в трифториде брома. В пустой аппарат через верхнюю крышку загружали взвешенное количество урановых изделий в алюминиевой оболочке. Алюминиевую оболочку удаляли едким натром. После промывания водой и последующей сушки в аппарат вводили раствор трифторида брома с таким расчетом, чтобы в течение всего процесса уран был полностью погружен в жидкость. Удовлетворительная скорость растворения была получена при 110—140° С при этом давление в системе вследствие образования легколетучих продуктов реакции повышалось до 1,4—3,5 атм. Для поддержания постоянного давления часть газообразных продуктов реакции непрерывно отводили из системы в связи с этим состав жидкости и скорость растворения почти не изменя.тись. [c.331]

В другом варианте [9] уран-циркониевый топливный элемент растворяли при 600—700° С в расплаве NaF + ZrF4 (45 мол.% ZrF4), через который барботировали фтористый водород. Образовавшийся UF4 обрабатывали затем фтором, пептафторидом брома или трифторидом хлора для перевода в гексафторид, который подвергают двухкратной дистилляции. Полученный гексафторид выделяли из газового потока на NaF при 100° С. В этих условиях UFg реагирует с NaF с образованием комплекса UFg wNaF. [c.337]

В еще недостаточно исследованном нитрофтор-процессе [31 — 33] облученные тепловыделяющие элементы реагируют с системой окислов азота и фторидов. Практический интерес представляют два реагента 20 мол.%-ный раствор NOj в жидком фтористом водороде и жидкость состава NOF 3HF. Обе жидкости реагируют почти со всеми компонентами используемых типов топливных материалов, превращая все элементы в соответствующие фториды. Эти фториды часто являются комплексными соединениями, содержащими окислы азота, которые можно превратить в нормальные фториды при осторожном нагревании. В созданной по этой схеме установке растворение облученного топливного элемента проводят в вертикально расположенной трубе из монель-металла диаметром 20—30 мм и длиной 150 см. В процессе растворения выделяются водород, криптон и ксенон. Нерастворимые комплексные фториды осаждаются в нижней части растворителя и удаляются из него промыванием и декантацией. Выходящий из растворителя раствор, содержащий уран и плутоний, выпаривают до сухого остатка, который подвергается термическому разложению до простых фторидов. К этому остатку добавляют жидкий трифторид брома смесь нагревают до 100—140° С. Образующиеся гексафторид урана и летучие фториды продуктов деления направляются в дистилляционную колонку, где происходит очистка паров гексафторида урана от продуктов и от BrFg. Полученный трифторид брома вновь используется для фторирования смеси фторидов [1, 2, 4]. [c.337]

Ниже, а также на рис. 1 показано, как изменяется положение полосы osUO + спектре при последовательном добавлении к растворам пента-и трифторида уранила порций раствора Sn li в бензоле. Как можно видеть, по мере увеличения отношения Sn U частота повышается, причем происходит как непрерывное возрастание частоты, так и большой, и дискретный сдвиг д5ио=+ Последний можно приписать переходу от одной формы комплекса к комплексу с другой структурой координационной сферы. [c.32]

Уран серебристо-белый металл, удельного веса 19,05 с температурой плавления И30°. На воздухе в виде тонкой пыли он самовозгорается, образуя иОд. Во влажном воздухе уран медленно окисляется. В присутствии окислителей уран растворяют соляная и серная кислоты. Очевидно, вначале уран окисляется, а затем уже окисел реагирует с этими кислотами. При повышенной температуре уран реагирует с галогенами, серой, углеродом и азотом. Из галидов особый интерес представляет ПРв — бесцветное твердое возгоняющееся вещество. Получается ирд при обработке урана трифторидом брома ВгРд. С целью разделения изотопов урана, в частности для разделения и этот элемент и переводят в иРв. [c.457]

IV), тетрафторид урана, четырёхфтористый уран, UF4 2. фторид урана (III), трифторид урана, трёхфтористый уран, ирз 3. фторид урана [c.715]

Процессы возгонки. Эти процессы отличаются от только что описанных методов, но также используются для выделения урана из руд. Поскольку уран образует летучие хлориды и фториды, изучалась фракционированная дистилляция или сублимация летучих галогенидов с целью извлечения урана из руд или из концентратов. Было установлено [33], что концентраты урановой руды могут быть постепенно превращены в высоколетучий гексафторид урана UFg (температура кипения 64° С при 1137 лш) при помопщ фторирования в жидкой фазе трифторидом брома B1F3 (температура кипения 126° С). Хотя для многих руд процесс непосредственно не применим, тем не менее он удовлетворительно проходит с концентратами. Результаты этих экспериментов представлены в табл. 5.5. Так как фтор в форме трифторида брома весьма дорог, целесообразней вводить как можно больше фтора в виде недорогого фтористого водорода (который, конечно, не может использоваться для превращения низкофтористых соединений урана в гексафторид) и затем заканчивать фторирование урана трифторидом брома. Снижение расхода фтора может быть легко осуществлено посредством предварительного гидрофторирования при температуре 600° С. При такой обработке фторируется двуокись кремния и другие пустые породы, присутствующие в концентратах руды, а уран превращается в UF4. Таким образом, % фтора в окончательном продукте, гексафториде урана, присоединяется при обработке относительно недорогим фтористым водородом это значительно выгоднее, чем применение трифторида брома. Гексафторид урана используется при разделении изотопов урана, поэтому сублимация выгодна тем, что в процессе ее образуется очень ценное соединение урана. Процессы хлорирования не подверга- [c.137]

Магнуссон и Ла-Шапель [13] выделили нептуний из облученного нейтронами урана, применив осаждение фторида лантана. Облученный уран растворяют в азотной кислоте. Раствор, содержащий уранилнитрат, нептуний, плутоний и продукты деления (барий, церий, лантан, ниобий, цирконий, рутений и др.), насыщают ЗОз при этом нептуний и плутоний восстанавливаются до четырех- и трехвалентного состояния, в то время как уран остается шестивалентным в виде иона 110 2. Затем прибавляют лантан и осаждают нерастворимый БаРд. С осадком фторида лантана количественно осаждаются нептуний и плутоний, этот осадок захватывает очень небольшое количество урана и те элементы из продуктов деления, которые образуют нерастворимые фториды, т. е. трифториды редких земель и Фторид лантана раство- [c.232]

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]

При проведении этой реакции большое значение имеет регулирование температуры, так как уравнение [4] обратимо и выше 1050° равновесие заметно смещается влево. Реакция может быть проведена в никелевом сосуде, в который загружается смесь тетрафторида со стехиометрическим количеством урана в виде стружек. Смесь нагревают до 250° и затем вводят водород для превращения металла в гидрид. После этого гидрид разлагают при 400° и получают таким образом тесную смесь тетрафторида урана с тонкодисперсным металлическим ураном. Эту смесь сплавляют при 1050° в течение 2 час. в атмосфере аргона. При этом получается черное плотное коксоподобное вещество, которое, как показывает анализ, представляет трифторид с примесью 1 °/о двуокиси урана и уранилфторида. [c.287]

Действие окислителей [10, 12]. Смесь хлорида меди (II) и хлорида аммония, быстро растворяющая металлический уран, на трифторид урана действует лишь в очень слабой степени. Нитрат железа (III) растворяет трифторид. Перхлорат серебра в растворе быстро восстанавливается им с образованием серебряного зеркала. Хлор реагирует с трифторидом с образованием иРзС1 (ср. гл. 15) [18]. Действие фтора не изучено, однако несомненно, что конечным продуктом будет гексафторид урана, хотя может иметь место и образование представляющих интерес промежуточных продуктов. [c.289]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология