Урана гидрид получение

Кальций—один из самых распространенных элементов в земной коре. Используется он как восстановитель в химической и металлургической промышленности, раскислитель при получении ряда сплавов и специальных сталей, в аккумуляторной промышленности при изготовлении свинцовых положительных пластин. Кальций применяют при очистке свинца и олова от висмута. Учитывая большую восстановительную способность кальция и его гидрида, он применяется для производства тугоплавких металлов, таких, как титан, цирконий, тантал, ниобий, уран, торий и др. [c.256]

Чтобы перевести уран в тонкий порошок, его сначала гидрируют (см. разд. Уран металлический , способ 5) водородом (о получении Нз высокой чистоты см. т, 1, ч, П, гл. 1), нагревая в течение 1—2 ч в потоке Hj до 275— 280 °С. Реакция начинается по истечении индукционного периода, обычно через 0,5- 5 мин. Когда реакция заканчивается, медленно нагревают гидрид в высоком вакууме до 400 С и оставляют на 10 мин при этой температуре до полного разложения гидрида. Следует избегать слишком быстрого нагревания, так как в этом случае вещество распыляется, и, кроме того, не превышать 400 °С, чтобы не произошло понижения реакционной способности порошка урана. (Соблюдайте осторожность при работе с порошком урана, он. сильно пирофорен ) [c.1327]

Хил [581] также подтвердил выводы Кольтгофа и Харриса, что в среднекислых растворах UOa дает три волны восстановления на ртутном капельном электроде, U (IV) — одну волну, а кислые растворы и (III) — одну волну окисления, которая по величине и соответствует третьей волне на полярограмме Ю1 . Кроме того, в слабокислых растворах ]01 Хил [581] заметил за волной еще одну большую волну, имеющую в хлоридных растворах Ei/ —1,85 б, а в сульфатных —2,2 в. Эта волна обусловлена, по его мнению, восстановлением U (III) до металла. Из этих данных следует, что уран в твердом виде осаждается на поверхности электрода. Хотя до последнего времени считалось, что растворимость урана в ртути ничтожно мала, однако в последние годы найдено, что металлический уран с очень чистой поверхностью, полученный в отсутствие кислорода, путем разложения гидрида урана, амальгамируется, образуя массу серебряного цвета, похожую на другие амальгамы, и что амальгама с содержанием урана < 1 % жидкая и устойчива на воздухе [549]. Однако следует отметить, что ни нам, ни другим исследователям не удалось наблюдать эту волну. [c.168]

Для получения водорода термическим разложением используют гидриды урана, титана, реже гидрид циркония. На предварительной стадии гидрируют металл (титан, цирконий, уран) неочищенным водородом с прочным связыванием всех его примесей. При разложении полученного гидрида водород начинает выделяться при сравнительно низких температурах гидрид урана выделяет водород до 300° С, гидриды титана и циркония — в области температур 350—800° С. Примеси кислорода, азота, углерода и другие связываются металлом более прочно и при этих условиях не выделяются. [c.11]

Этот гидрид часто является более удобным исходным веществом для получения соединений урана, чем металлический уран. Ниже приведены некоторые типичные реакции иНз [c.543]

Диаграмма состояния уран — водород. Наилучшим способом получения гидрида урана, по-видимому, является нагревание его с водородом до 150—400° при повышенном давлении. Взаимодействие урана с водородом за последнее время изучено очень обстоятельно и было уже со- держанием многих работ [45, 52, 215]. [c.59]

Катц и Рабинович нашли, что металлический уран, полученный при разложении гидрида урана, легко амальгамируется при взаимодействии с металлической ртутью. [c.183]

US может быть получен [212] действием стехиометрического количества сероводорода при 400—500° С на порошкообразный уран, образующийся при разложении гидрида урана. [c.203]

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]

Сплавление металлических компонентов почти всегда необходимо проводить в вакууме или инертной атмосфере аргона или гелия. В настоящее время часто применяются тугоплавкие тигли из окислов бериллия, циркония или тория в отдельных случаях пользуются и тиглями из окиси алюминия. Для предотвращения окисления требуется создание очень хорошего вакуума. ЕсЛи один из. металлов весьма летуч, то, для сведения к минимуму потерь из-за дестил-ляции можно применять атмосферу из хорошо очищенного аргона. Лучше всего пользоваться индукционным нагревом это особенно желательно при сплавлении металлов, сильно различающихся по удельному весу, так как при этом происходит их более полное перемешивание. В случае легкоплавких металлов, например свинца или висмута, применяются электролитические процессы. Так, тетрахлорид урана растворяли в расплавленной смеси хлоридов натрия и кальция (т. пл. 750°), затем смесь подвергали электролизу в ванне со стальным катодом, покрытым слоем жидкого свинца или висмута [2]. Для получения ртутных амальгам необходимо применять очень чистый металлический уран, приготовленный разложением гидрида. Некоторые сплавы были случайно получены при одновременном восстановлении тетрафторида урана и фторидов других металлов. Но этот метод не рекомендуется для систематического изучения, так как при нем затруднительно заранее определить конечный состав и структуру сплавов. [c.148]

Рис. 21. Зависимость давления равновесия от температуры для системы гидрид урана уран- -водород. в табличке на графике указаны величины, полученные экстраполяцией..

Химические свойства гидрида урана. Гидрид урана является весьма реакционноспособным веществом и может быть использован для получения различных соединений урана. Во многих случаях в ходе реакции в качестве промежуточного продукта образуется, вероятно, свободный металлический уран, получающийся в результате разложения гидрида в [c.167]

Предложены методы приготовления различных соединений трех- и четырехвалентного урана из гидрида урана [69]. Многие из этих методов, основанные на данных, представленных в табл. 62, были действительно использованы. Так, был получен тетрафторид урана действием фтористого водорода на гидрид [70] или одновременной обработкой урана водородом и фтористым водородом [51, 71]. Можно также получить некоторые соли уранила с использованием гидрида урана в качестве исходного вещества [21]. Например, фторосиликат и лактат уранила могут быть получены по уравнениям [c.173]

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]

Кроме того, известно еще несколько методов приготовления дисульфида урана. Так, он был получен действием сероводорода на гидрид урана (или, точнее, на тонкодисперсный уран, полученный разложением гидрида [304]). Дисульфид приготовляли еще из закиси-окиси урана, которую предварительно превращали в тетрахлорид. После возгонки последний превращали в той же реакционной трубке в дисульфид действием чистого сероводорода. Продукт реакции представлял собой черную массу [298]. [c.273]

Если имеется чистый металлический уран, то гидридный метод синтеза дисульфида превосходит все другие вследствие его простоты. Однако и здесь, как и в случае полуторного сульфида, продукт, полученный при высокотемпературном процессе, устойчивее полученного из гидрида в условиях более низких температур. [c.273]

Получение тетрафторида урана из металлического урана или его гидрида гидрофторированием при высоких температурах. Металлический уран можно легко превратить в тетрафторид двумя основными способами. Первый заключается в проведении двух последовательных реакций [c.296]

Плотный металлический уран превращается сначала в гидрид при 250°. Чтобы достигнуть полного превращения гидрида в тетрафторид, необходимо тщательное перемешивание. Для второй стадии, повидимому, достаточна температура 200° [5]. Однако если реакционную смесь не перемешивать, то реакция между гидридом урана и фтористым водородом при 270° идет неполно вследствие спекания. Установлено, что если гидрид разложить при 500° и на полученный тонкораздробленный металл действовать фтористым водородом при той же самой температуре, то происходит превращение в тетрафторид с хорошим выходом [55]. [c.297]

Наиболее важными исходными материалами для получения тетрахлорида являются окислы урана. Можно также применять свободный металл, гидрид, карбид, нитрид и сульфид урана, но они менее доступны. С другой стороны, соединения уранила весьма доступны, но они недостаточно реакционноспособны для того, чтобы приобрести существенное значение. [c.371]

При этом необходимо брать стехиометрические количества реагентов. Подходящим реактором для бромирования урана может служить большая трубка из стекла пирекс с боковым отводом для брома. Пока металл нагревается до 300—500°, бром в резервуаре поддерживается в замороженном состоянии, затем его расплавляют и дают парам реагировать с металлом. Целесообразно предварительно измельчить уран, что можно сделать путем превращения его в гидрид с последующим разложением этого гидрида. Когда весь бром оказывается израсходованным, систему нагревают до 500—550°. Этим путем, как показывает анализ, может быть получен продукт, близкий по составу к трибромиду урана. [c.411]

Активированный металлический уран (полученный разложением гидрида) обрабатывали окисью углерода при максимальной температуре 114° и максимальном давлении 500 ати. [c.446]

Особо важное значение имеет кальций как восстановитель при получении тугоплавких редких металлов, обладающих высоким сродством к кислороду (цирконий, титан, тантал, ниобий, торий, уран и др.). Для восстановления окислов может быть использован и гидрид кальция. [c.385]

В приборе, изображенном на рис. 366 (см. выше), компактный, тщательно очищенный от пленки оксида металлический уран при 300 °С в ат-носфере водорода переводят в гидрид. Гидрид снова разлагают при 550°С. Процессы гидрирования и дегидрирования повторяют несколько, раз для получения тонкоизмельченного металлического урана. Порошок урана снова гидрируют, затем вводят стехиометрическое количество H2S при 550 С. Полученный сульфид в сухой камере, заполненной инертным газом, переносят в молибденовый тнгель и нагревают в атмосфере инертного газа или в высо-жом вакууме до 500—600 °С. [c.1322]

Стехиометрические количества U и As, соответствующие одному из уравнений реакций, помещают в противоположные концы расположенной горизонтально кварцевой ампулы, которая соединена с вакуумной системой через боковую трубку. После загрузки ампулу откачивают, заполняют водородом и нагревают при 200 °С тот ее конец, в котором содержится уран, чтобы превратить его в гидрид. Затем гидрид снова разлагают при 500 °С до порошкообразного металлического урана. Ампулу вакуумируют, запаивают и нагревают при 600 °С, причем As испаряется и взаимодействует с U. Как только As почти полностью израсходуется, конец ампулы, содержащий продукт взаимодействия, нагревают до 900 °С для завершения реакции. При получении UAsj ампулу перед охлаждением нагревают в течение нескольких часов при 550 °С. [c.1331]

Так как Нг конденсируется или поглощается значительно труднее, чем все другие газы, кроме Не и Не, то сжижение и фракционирование или абсорбция загрязненного газа при низких температурах (ср. стр. 487) являются способами его очистки (например, НгЗ, НВг, Н1, РНз, СО, N2) однако отделение от СН4 осуществляется с трудом. Кислород, получаемый электролитическим методом, можно освободить от Нг пропусканием газа при 400° над 10%-ным палладированным асбестом или при 600° над 20%-ным платинированным асбестом образующаяся при этом вода удаляется. Однако удаление последних следов Нг удается с больщим трудом [73]. Если следы кислорода не мещают, то этот способ может служить для удаления водорода из других газов (для этого к газу добавляют необходимое количество кислорода). Водород, содержащийся в С1г, полученном электролитически, удаляют пропусканием газа над подходящим катализатором, например МпОг, Pt или Си. Для удаления Нг из метана можно использовать фракционированное сжигание. Отделения водорода от инертных газов можно достигнуть, используя активный уран, который уже при температуре ниже 0° количественно абсорбирует водород [74]. Компактный уран реагирует с Нг лишь при 250°, образуя иНз этот гидрид можно легко разложить при 300—400° путем откачки насосом в этом случае активный уран вновь регенерируется. [c.335]

Оказалось, что трехфтористый уран нелегко получить, и впервые он был приготовлен при широком исследовании соединений урана в 1938—1945 гг. В результате этих работ предложены два основных метода его получения, заключающиеся в восстановлении четырехфтористого урана а) тонко измельченным металлическим ураном, приготовленным разложением гидрида, и б) водородом. По первому методу при 1500 °С образуется черная коксообразная масса, загрязненная иОгРг, иОг, ир4 и ураном з. Химический анализ образцов, основанный на определении общей восстановительной способности, показал, что содержание урана в лучшем из образцов составляет около 91% это, однако, минимальное значение . Восстановление водородом высокой степени очистки при 1000°С требует строгого контроля как температуры, так и чистоты реагентов. Невозможность осуществления такого контроля явилась, по-видимому, причиной безуспешности многих прежних попыток применения метода восстановления водородом. [c.147]

Тетрагалогениды U U, UBf4 UI4. Тетрахлорид и тетрабромид урана получаются при действии на двуокись урана при 500° С соответственно четыреххлористого или четырехбромистого углерода или хлора в присутствии графита. Для получения тетрабромида действием брома на окислы урана реакцию также необходимо вести в присутствии графита. Вместо окислов могут быть взяты гидрид, карбид, нитрид, сульфид урана или элементарный уран. [c.310]

При те шературе 250° С уран с большой скоростью реагирует с водородом, образуя пирофорный гидрид урана иНз черного или коричневого цвета. В свою очередь этот гидрид превращается в очень реакционносно-собный, тонкий металлический порошок при нагревании в вакууме или любой среде, защищающей его от окисления. Гидрид можно сделать устойчивым к самовоспламенению путем окисления в строго контролируемых условиях, в результате чего частицы покрываются защитной окисной пленкой. Гидрид урана — исключительно сильный восстановитель и очень часто применяется для получения многих чистых соединений урана. [c.110]

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]

Гидриды переходных металлов очень разнообразны по своим свойствам. Многие из них образуются при прямом действии водорода на металлы. Лучше всего изучены и наиболее важны гидриды, образуемые лантаноидами, актиноидами, а также элементами IVA и VA групп. В большинстве своем это черные твердые вещества нестехиометрического состава типа ЬаНг.ег, YbHz.ss, TiHij и ZrHi,9. Уран образует хорошо определенный стехиометрический гидрид иНз, который является хорошим исходным соединением для получения других урановых соединений. [c.256]

За последнее время получено несколько видов сложных соединений, содержащих связи переходный металл — водород. Например, были открыты карбонилгидриды [135], число которых непрерывно возрастает [136]. Чаттом [137, 138] открыты комплексные соединения платины и палладия, содержащие гидридный водород (стр. 138). Есть основание думать, что некоторые так называемые гидриды, например, гидрид меди Вюрца, и гидриды, синтезированные Вейхсельфельдером, являются сложными соединениями, молекулы которых содержат, кроме атомов переходного металла и гидридного водорода, галоид и молекулы растворителя. К таким же сложным соединениям, содержащим гидридный водород, относятся гидрокси-гидриды урана и тория, полученные А. Г. Карабащем при действии водных растворов соляной кислоты на металлические уран и торий [139]. [c.26]

Трихлорид урана (треххлористый уран)—иС1з — может быть получен путем взаимодействия гидрида урана с хлористым водородом. Однако наиболее удобным методом приготовления иС1з [c.302]

Гидрид урана используется для получения различных соединений урана и прежде всего для приготовления из него чистого, тонкодиснерс-ного металлического урана. При гидрировании металл полностью превращается в микрокристаллический порошок, из которого водород может быть удален нагреванием до 350—400° С в вакууме. Так как интерметаллические соединения урана не реагируют с водородом, то металлический уран можно отделить от посторонних включений гидрированием и просеиванием. В частности, этот метод может быть применен к урано-алюминиевым сплавам. [c.265]

Moho карбид урана U может быть получен взаимодействием металлического урана с метаном при 625—900° С необходимо, чтобы уран был в тонкодисперсном состоянии, что достигается разложением гидрида урана [c.274]

Лучшими электролитами для осаждения алюминиевых покрытий в настоящее время следует признать гидридный, разработанный А. Бреннером с сотрудниками, модифицированный этилпириди-новобромидный и комплексный этилфтористый Циглера и Лем-куля. Они обеспечивают получение толстых, мелкокристаллических покрытий с относительно высоким выходом по току. Гидрид-ная ванна использована, например, при электроосаждении алюминия на уран [361]. При температуре 25° и плотности тока [c.98]

Металлический протактиний был получен восстановлением тетрафторида протактиния металлическим барием при температуре 1400 С. Получение металлического протактиния, о котором сообщали в 1934 г. Гроссе и Агрусс [35], было выполнено несколько необычным способом. Окись протактиния в высоком вакууме бомбардировали электронами с энергией 35 кэв или, в другом случав, пентахлорид протактиния термически разлагали на нити накала. Эти исследователи данных о свойствах металла не опубликовали. Металл, полученный восстановлением тетрафторида барием,—блестящее, ковкое вещество, по твердости близкое к урану. Рентгенограмма металлического протактиния показала, что он имеет тетрагональную структуру, отличную от структуры других металлов [36]. Вычисленная плотность металлического протактиния равна 15,37 г/см . На воздухе металл тускнеет, образуя сначала, вероятно, низший окисел протактиния, точный состав которого не известен. Металлический протактиний, подобно другим металлическим актинидам, реагирует с водородом при температурах от 250 до 300° С и образует гидрид РаН , изостр -турный с UH3. [c.101]

Кристаллическая структура. В настоящее время известны две кристаллические модификации иНд. Кристаллические формы зависят от той температуры, при которой был получен гидрид. Обычная форма обозначается как р иНд. Кристаллическая структура этой модификации была определена Рандлом [75] методами рентгеноструктурного анализа и дифракции нейтронов. Автор установил, что Р-иНд имеет простую кубическую решетку, а металл имеет структуру, подобную Р-вольфраму. Известен [75] параметр решетки Р-иНд ао=6,6310 А, плотность 10,92 г/сл [75]. Гидриды и дейтериды имеют одинаковые структуры [76], кристаллическая решетка дейтерида немного меньше, чем у гидрида. Вследствие того, что дейтериды дают более интенсивные нейтро-нограммы, они были более изучены, чем гидриды. По-видимому, атомы дейтерия расположены по неправильному тетраэдру па равных дистанциях от четырех атомов урана, расстояние уран— дейтерий равно 2,32 А. Вероятно, что в этой структуре почти отсутствуют металлические уран—уран-связи, по-видимому, вся структура удерживается за счет взаимодействия между ураном я водородом. Атомы дейтерия расположены на значительно больших расстояниях, чем можно было ожидать на основании ионных радиусов. Пока что эта структура остается загадочной и нуждается в дальнейшем исследовании. Трудно оценить те сложности, которые вносятся в интерпретацию данных по дифракции нейтронов из-за возможного присутствия других фаз иНд (или иВд). [c.154]

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]

Взаимодействие металлического урана с азотом недавно было изучено более подробно. При этом пользовались как ураном в куске, так и порошком металлического урана, полученным разложением гидрида. Стружки урана, очищенные 8 и. азотной кислотой, были превращены в UNj. ig (порошок серо-стального цвета, р=11,3 aj M ) путем нагревания при 450° под давлением азота в 1 атм [23]. Из порошка металлического урана был получен нитрид срстава UNi.vj путем нагревания его в течение трех дней до 520° в токе чистого азота [25]. Было сделано наблюдение, что в результате частичного окисления толстых урановых стружек при прокаливании их на воздухе блестящий металл покрывается слоем нитрида [26]. Установлено, что скорость азотирования урана возрастает с температурой, особенно быстро около 800°, вероятно в связи с переходом металла из fi- в 7- модификацию [27]. Согласно другим наблюдениям, скорость реакции между плотным металлическим ураном и азотом резко возрастает при температуре выше 450° [28]. [c.196]

При более высоких температурах металлический уран реагирует также с хлороформом или хлористым водородом. Прямая реакция между гидридом урана и хлором не подходит для использования в лаборатории, так как, раз начавшись при 200°, она уже не поддается регулированию. Гораздо удобнее при получении тетрахлорида из металлического урана использовать последовательг но следующие реакции [9] [c.381]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология