Урана гидрид реакции с водой

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]

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 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]

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]

Молибден придает урану и другое полезное качеств( Как правило, в мощных реакторах па тепловых нейтрона (а именно такие реакторы распространены в наше время топливные элементы охлаждают водой. При малейшем на рушении защитной оболочки блок из чистого урана по угрозой уран разлагает воду, свободный водород вступае в реакцию — образуется гидрид урана Пзи. Этот порошо осыпается и уносится водяным потоком — твэл разрушает ся. Картина совсем иная, если вместо чистого урана при менеи ураномолибденовый сплав. Такие сплавы устойчив к действию воды и служат великолепным материалом дл1 главных ураповых изделий — твэлов атомных реакторо [c.366]

Уран имеет очень высокий удельный вес (19,04 г/см при 25°) и образует три кристаллические модификации ниже точки плавления (1132°). Для него известен ряд интерметаллических соединений, например ивМп, иЗПз и т. д., но вследствие своей уникальной кристаллической структуры он редко образует твердые растворы. Уран химически активен и непосредственно реагирует с большинством элементов периодической системы. На воздухе его поверхность быстро покрывается желтой, а затем черной пленкой, не обладающей защитным действием. Тонкоизмельченный уран часто воспламеняется. Реакция с водой носит сложный характер с кипящей водой образуются иОд и водород последний реагирует с металлом, образуя гидрид, который способствует дальнейшим превращениям. Уран быстро растворяется в соляной (часто при этом остается черный осадок, ср. с торием) и азотной кислотах, но медленно в серной, фосфорной и плавиковой кислотах. Он не взаимодействует со щелочами. [c.548]

Трибромид иВгз и трин од ид UI3 урана могут быть получены при взаимодействии гидрида урана с бромистым или иодистым водородом при - 300°С. Может быть использована и непосредственная реакция между элементами (- 500° С). По физическим свойствам иВгз и IJI3 напоминают U I3 и бромиды и иодиды редкоземельных элементов (лантана и неодима). Это нелетучие, довольно тугоплавкие кристаллические вещества иВгз — темно-красного цвета, UI3 — черного. Температуры плавления соответственно равны 730 и 680° С. Они более гигроскопичны, чем U I3, легко растворяются в воде. Из растворов выделяется водород, а уран постепенно окисляется до четырехвалентного состояния. [c.284]

На основании результатов шести опытов определения количества воды,, образовавшейся при сжигании гидрида, приготовленного при 250°, установлен состав между иН2,94 и иН, да [19]. Продукт, приготовленный при 420°, имел тот же состав. Отклонения от формулы иНд, отмеченные в этой работе, хотя и небольшие, выходят за пределы ошибки опыта, однако их можно объяснить, присутствием окислов, карбидов или других различных примесей в исходном металлическом уране. Например, при наличии в порошке металла 0,14% углерода в виде монокарбида урана отношение водород уран должно уменьшиться до 2,91 (при условии, что монокарбид совершенно не восстанавливается водородом) [5]. В одном из исследований [20] показано, что количество примесей в данном известном образце было таким, что при гидрировании его должен был получиться гидриде отношением Н 11, очень близким к экспериментальной величине 2,97. В другой работе было показано, что при реакции известного количества урана с водородом после введения поправки на содержание окисла в металле (которое достигало 11,7%) должен получиться гидрид состава иНд. д [8]. В табл. 59 дано отношение водорода к урану, найденное при различных температурах [6]. Таким образом, формула иНз может счи--таться точно установленной. [c.159]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология