Состояние ионов урана в растворе уран III уран

Основная форма существования урана в высшем валентном состоянии 6н--это уранил, являющийся монолитным катионом иОа т. В общем случае ион уранила представляет собой линейную и симметричную группу О—и—О. Для кристаллических веществ эти свойства уранильной группировки часто следуют из пространственной группы. В тех случаях, когда симметрия иО + не определяется пространственной группой, выводы о строении уранила менее достоверны, но надежных указаний на отклонение от линейной симметрии очень мало [1]. В растворах уранильная группировка может быть слегка изогнутой. Об этом свидетельствуют результаты спектроскопических исследований, в которых встречаются частоты, запрещенные для линейной модели. [c.53]

Уран наиболее устойчив в шестивалентном состоянии. Характерная особенность шестивалентного урана связана с образованием иона уранила. Соли уранила — устойчивые, хорошо растворимые в воде соединения все они образуют характерные, присущие только иону уранила флуоресцирующие кристаллы. Желтовато-зеленый цвет и способность флуоресцировать сохраняют и водные растворы солей уранила. [c.15]

Осаждение урановых минералов могло быть вызвано уменьшением по какой-либо причине содержания сульфата или карбоната в растворе, снижением температуры, давления или химическим взаимодействием раствора с вмещающей породой. Одним из решающих факторов осаждения урана из гидротермальных растворов было восстановление урана в сульфатных или карбонатных растворах до четырехвалентного состояния. Ион уранила мог быть восстановлен по реакции [c.53]

Осаждение. Осаждение урана является давно известным методом извлечения урана из растворов, получаемых при выщелачивании, однако в настоящее время для этой цели наиболее широко применяются методы экстракции и ионного обмена. Из кислых растворов уран можно осадить, нейтрализуя их щелочью, или путем восстановления урана до четырехвалентного состояния и обработки фосфатом. Последний прием имеет то преимущество, что при этом не уничтожается кислота и возможно повторное ее применение. При использовании для выщелачивания урана карбонатных растворов уран можно осадить, подкислив раствор и прокипятив его для удаления углекислоты, или добавляя щелочь. Последний метод является более подходящим, -так как позволяет регенерировать карбонат путем пропускания углекислоты. [c.141]

Примеры и определения. Успешность избирательной экстракции плутония из растворов урана или продуктов деления зависит от правильной регулировки валентного состояния плутония и других ионов, от которых он должен быть отделен. Например, для очистки плутония от продуктов деления экстракцией трибутилфосфатом плутоний должен быть окислен до четырехвалентного состояния так, чтобы при этом церий не окислился до Се +, а остался в трехвалентном состоянии. С другой стороны, в экстракционном процессе с применением трибутилфосфата при отделении плутония от урана и продуктов деления плутоний должен быть в трехвалентном состоянии, а уран — в шестивалентном. [c.294]

Уран встречается в различных валентных состояниях. Ионы, образованные четырехвалентным (U +) и шестивалентным (UO ) ураном, относятся к третьей аналитической группе. При действии сульфида аммония на растворы соответствующих солей ион образует трудно растворимую гидроокись U(0H)4, а ион [c.226]

Гексацианоферрат цинка и калия в начале своего осаждения находится в студенистом состоянии, и в таком виде он может реагировать с ионами уранила. Постепенно он превращается в порошкообразную и менее растворимую модификацию, имеющую тот же состав, что и в студенистом состоянии, но не реагирующую с ионами уранила. Поскольку этот переход происходит быстрее при повышенных температурах, большинство авторов рекомендует титровать горячие растворы. Для ускорения указанного превращения рекомендуют прибавлять гексацианоферрат (II) калия в избытке, а затем через 15 мин. титровать этот избыток обратно солью цинка Этот метод не нашел широкого применения. [c.373]

В растворе уран может находиться в следующих валентных состояниях + 3, +4, -+-5, -Ьб. Будучи многозарядными, ионы урана подвергаются значительному гидролизу и весьма склонны к комплексообразованию. Поэтому химия урана в растворах — один из самых сложных и интересных разделов химии этого элемента. [c.292]

Окислительные состояния урана в растворе и условия перехода от одной валентности к другой изучены весьма подробно. Растворы солей урана (III) — розовые, урана (IV)—зеленые и урана (VI) — желтые с зеленоватым оттенком. Об окраске растворов урана (V) судить трудно, так как пятивалентный уран может быть получен лишь в небольших концентрациях. В табл. 3.34 приведены наиболее простые, не осложненные гидролизом формы ионов урана в кислых водных растворах и их термодинамические характеристики [294]. [c.293]

Другая проблема — отделение плутония от урана, основного компонента плутониевого сырья. Здесь важную роль играют значительные различия в скорости окислительно-восстановительных реакций этих элементов. Ри (VI) менее устойчив, чем и (VI), и для его получения необходимы более сильные окислители. В то же время трехвалентное состояние плутония более устойчиво и достигается применением сравнительно слабых восстановителей. Это позволяет получить водные растворы, в которых уран присутствует в форме иОг" , плутоний — в виде Ри (III) или Ри (IV), химические свойства которых весьма резко отличаются от свойств иона уранила. [c.343]

Как видно из рис. 1, количество урана, адсорбированного гидратом окиси железа в аммиачной среде в отсутствие иона С0 -, меняется с изменением концентрации водородных ионов в растворе. Измерение адсорбционной способности гидроокиси железа по отношению к урану следует объяснить различной формой состояния урана в растворе и перезарядкой гидрата окиси железа при изменении pH раствора. Это положение подтверждается данными по электрофоретическому определению знака заряда частиц гидроокиси железа и частиц урана. Изучение показало, что соосаждение микроколичеств урана 10 —/г>10 г) с гидроокисью железа происходит путем адсорбционного захвата 10]. [c.266]

Люминесцентная проба. В основе обнаружения натрия лежит образование люминесцирующего соединения, содержащего ион уранила, который обладает молекулярным свечением, идущим по механизму свечения дискретных центров. Кроме соединений уранила таким свечением обладают редкоземельные элементы, молибдаты, вольфраматы и некоторые другие соединения. Основной процесс свечения соединений, содержащих ион уранила, при нормальных условиях идет по механизму свечения дискретных центров, но в то же время на него накладываются и побочные процессы, могущие идти даже по рекомбинационному механизму. Интенсивность свечения в большой степени зависит от агрегатного состояния ураниловых соединений. Так, например, цинкуранилацетат обладает в кристаллическом виде сильной желто-зеленой люминесценцией, а в водном растворе свечение почти не замечается. При образовании некоторых двойных солей уранила характер его свечения не меняется, так как оно обусловлено в большей степени не суммарным составом, а наличием иона уранила. Это обстоя- [c.109]

В настоящей монографии дается подробный обзор работ в области спектроскопии и фотохимии соединений уранила, начиная с первых работ по спектрам уранила (XIX век) по настоящее время. Отдельные главы посвящены спектроскопии солей уранила в твердом и растворенном состояниях, флуоресценции кристаллов и растворов уранила и фотохимии соединений уранила. В специальной главе изложена теория электронной структуры и спектров иона уранила. [c.4]

Из актиноидов лучше других изучены торий, протактиний, уран, нептуний и плутоний. Элементы подсемейства беркелия изучают на чрезвычайно небольших количествах, исчисляемых миллионными долями грамма, и их соединения в свободном состоянии пока что не выделены. Имеющиеся сведения о свойствах этих актиноидов в основном получены при изучении ионообменного поведения их ионов в растворах. [c.523]

Химические свойства. Уран подобно железу имеет сильное сродство к кислороду, легко реагирует с воздухом или водой, образуя окись. Имеется четыре окислительных состояния +3, +4, +5 и +6. Ионы в водном растворе обычно изображаются формулами и , иОг" и иОг . Ион иО неустойчив в растворе и диспропорционирует на и иОЗ . Известно небольшое количество твердых соединений в этом окислительном состоянии (1) ), например ир5 и иСв. Моноокись, урана, встречающаяся иногда в виде металлических включений в уране, имеет формальное окислительное состояние -Ь2. В растворе неизвестны простые ионы в окислительном состоянии Наиболее важны окисли- [c.9]

Эти четыре элемента характеризуются следующими валентными состояниями Се (3,4), ТЬ (2, 3, 4), и (3, 4, 5, 6), 2г (2, 3, 4). Наиболее устойчивыми из них являются для ТЬ и 2г — 4, для и — 4 и 6 Се встречается и в трех- и четырех валентном состоянии. В водных растворах рассматриваемые элементы могут находиться в виде следующих гидратированных ионов Се " (бесцветный), Се " (желтооранжевый), ТЬ " (бесцветный), 2г " (бесцветный) и и"" (зеленый). Шести валентный уран в водном растворе обычно сущестг ует в виде иона уранила иОа" желтого цвета. [c.215]

Аналогичный метод отделения небольших количеств циркония от больших количеств Ti, Fe, Al, r, Ni, o, Mn, Zn, d, re " , Sn(IV), Hg , Be, A , Li,K, Rb, уранила и NH4 при помощи катионита был разработан Стреловым [765]. Метод основан на сорбировании катионов смолой AG 50 W X 8 и последовательном вымывании примесей 2 N раствором НС1, а циркония — 5 М раствором НС1. Набиванец [207] использовал различное состояние ионов тит ана и циркония в сульфатных растворах для разработки метода их разделения. Метод основан на поглощении циркония анионитом ЭДЭ-ЮП из 0,1 N раствора H2SO4. В зтих условиях Ti, а также V, Fe, А , u, Со, Zn, d и Ве проходят в фильтрат. [c.100]

В галогенидных и роданидных растворах могут существовать уран(У1) и уран(1У) — оба наиболее важные состояния окисления этого элемента. Уран(У1) дает в водных растворах соединения, включающие уранил-поп иОз — очень устойчивое образование с линейным расположением трех составляющих его атомов. Присоединенные к урапил-иону лиганды располагаются приблизительно в экваториальной плоскости, т. е. в плоскости, проходящей через атом урана перпендикулярно оси 0—11—0. Координационное число урапила меняется от 4 до 6. Уран(1У) во многом похож на другие четырехвалентные актиниды — торий, плутоний. [c.273]

Пероксид урана существует в форме дигидрата и04-2Нп0, Он окрашен в бледно-желтый цвет, имеет плотность 4,66 г/ог . Пероксид урана может быть осажден из водных растворов иона уранила перекисью водорода. Процесс осаждения предпочитают вести при температурах 70—80° С и рП раствора 3—4. Поскольку в этих условиях осаждается обычно пероксид урана исключительно высокой чистоты, эта операция используется в крупномасштабном производстве обогащенного урана реакторного сорта. Пероксид урана не существует в безводном состоянии. Нагреванием пероксида урана от 90 до 195° С можно удалить воду, но при этом удаляется также и кислород и образуется U2O7 [3]. Это соединение при дальнейшем нагревании или при обработке водой теряет кислород. [c.112]

В водных растворах уран может существовать в четырех состояниях окисления в соответствующих условиях могут происходить реакции комплексообразования с любыми ионами (кроме СЮ ), а также реакции гидролиза, приводящие к образованию полимерных ионов. Все это очень усложняет химию водных растворов урана. Окислительно-восстановительные потенциалы соединений урана в Ш растворе НСЮ4 приведены в табл. 32.4 в присутствии других анионов эти значения изменяются. Так, пара в Ш [c.554]

Водные растворы урана. В водных растворах уран может существовать в шестивалентном состоянии в виде уранил-иона иО +, в четырехвалентном — в виде и в трехвалентном — ввидеи +. Трехвалентный уран устойчив только при температуре не выше 0° С и окисляется водой до четырехвалентного состояния при более высоких температурах. [c.133]

В кислой среде шестивалентный нептуний образует ион нептунил NpO подобно тому, как уран образует уранил иО , а плутоний — плутонил РиОд . Восстановление смеси этих трех ионов сернистой кислотой приводит к образованию четырехвалентных нептуния и плутония, тогда как уран остается в шестивалентном состоянии и в этом виде может быть осажден ацетатом натрия в виде КаиОг(СНзСОО)з. Оставшийся в растворе четырехвалентный нептуний окисляют КВгОз обратно до шестивалентного состояния, причем плуто- [c.275]

Фотолюминесценция в жидком растворе наблюдалась для ионов лишь очень немногих металлов (не считая редкоземельных). Фотолюминесценция урана в растворе ограничивается теми соединениями, которые содержат уранил-ион иОг . Все урапиловые соли имеют спектры поглощения и испускания одинакового типа [126], хотя и отличающиеся в деталях. Одинаковые спектры наблюдаются для растворов, для чистого кристаллического состояния и твердых растворов (например, во фториде натрия). Спектры имеют колебательную полосатую структуру, соответствующую колебаниям группы О—У-О (рис. 178), [c.450]

В природе протактиний встречается лишь в очень малых количествах. Равновесное содержание протактиния в природном уране равно 0,35 г на тонну. Из-за трудности извлечения этого элемента его химические свойства ранее были плохо изучены. Основная валентность протактиния — пять. В ионном состоянии в большинстве растворов, вероятно, образуется РаО . Последние работы [10] показали, что в сильнокислых раство1рах может существовать трехзарядный ион (РаО ). В частности, в азотной кислоте могут существовать РаОМО , РаО (НОз) 2, РаО (N63)3 и РаО(N03)4 . В восстановительной среде можно [c.83]

Металлический уран легко растворяется в азотной кислоте с образованием уранилнитрата, в соляной кислоте с образованием хлоридов трехвалентнаго и четырехвалентного урана и в серной кислоте с образованием сульфата четырехвалентного урана. В плавиковой кислоте уран растворяется медленно вследствие образования нерастворимых фторидов. Уран в растворах может существовать в следующих валентных состояниях П1, IV, V, и VI. Хотя уран в растворах часто находится в форме комплексов, считают, что он образует ионы II, и , иОг и ио " ". Растворы трехвалентного урана имеют красный цвет, четырехвалентного — зеленый и шестивалентного — желтый. Трехвалентный уран во всех растворах, за исключением крепкой соляной кислоты, окисляется водой, а пятивалентный уран в растворах диспропорционирует на четырехвалентный и [c.84]

Двухвалентный ион уранила 110 + может рассматриваться как промежуточный продукт гидролиза иона и +(и ++40Н —ки02++2НгО). Но этот промежуточный продукт имеет необычно широкий интервал устойчивости. Полосы поглощения и флуоресценции большинства солей уранила в твердом или растворенном состоянии в видимой и близкой ультрафиолетовой областях спектра принадлежат этому иону, поэтому общий вид этих полос почти одинаков, не считая небольших различий в расположении, ширине и интенсивности отдельных полос, вызванных влиянием электрических полей окружающих анионов (в кристаллах или ионных комплексах) или диполей воды (в кристаллогидратах или водных растворах). [c.7]

Величина /=10- означает, что естественное время жизни молекулы в электронном возбужденном состоянии составляет приблизительно 10 сек. Это значение можно сравнить с экспериментально найденным временем жизни флуоресценции солей уранила. В гл. 3 указывается для этой величины горазда меньщее значение (около 5-10 сек). Дике считает, что здесь нет никакого противоречия, поскольку естественное время жизни молекулы в возбужденном состоянии выражает лишь верхний предел фактической продолжительности флуоресценции. На двухсоткратное (от 0,1 до 5-10- сек) уменьшение естественного времени жизни должно означать соответствующее уменьшение выхода флурресценции (от 100 до 0,5%), в то время как фактический выход флуоресценции уранила в растворах оценен— хотя и очень грубо и косвенным методом — близким к 100%. Таким образом, расхождение с результатами Дике остается невыясненным. На кривой погашения негидролизованных ионов уранила в растворах отмечается максимум коэффициента поглощения порядка 10. Если принять ширину полосы порядка 100 нм, или около 5000 сж- , величину среднего коэф- [c.57]

Здесь золото сопровождается небольпшми количествами урана порядка 0,01% по отношению к золотоносной руде. Частично уран присутствует здесь в виде минерала тухолита. Вопрос о происхождении золота в этом районе долгое время был предметом споров среди геологов. Геологические данные свидетельствуют об образовании золотых жил в виде россыпей, однако присутствие U (IV) ставило под сомнение правильность этого. Приводились доводы, что образование золота в виде россыпей происходит в результате окисления (вода, воздух). Однако в этих условиях уран должен был существовать в высшем состоянии окисления (UOY)- Ион уранила образует соли, растворимые в воде в тех условиях, где соли иона и почти пе растворимы, и, следовательно, уран в шестивалентном состоянии будет оставаться в водном растворе и вымываться из месторождения. Это доказательство является веским, однако одного его недостаточно, если учесть, что условия на земле в то время, когда происходило образование залежей Ранд, могли значительно отличаться. Эти золотые месторождения являются очень древними, их возраст насчитывает более 2 10 лет. Юри и другие исследователи [12], изучавшие этот вопрос, пришли к выводу, что атмосфера земли, весьма вероятно, имела восстановительные свойства и состояла из метана, аммиака, воды и водорода в отличие от существующей окислительной атмосферы из кислорода, воды, азота и углекислого газа. При восстановительных условиях уран мог концентрироваться в россыпях, так как отсутствовал химический механизм, который был бы способен окислить уран до растворимого состояния. Тот факт, что при обсуждении вопросов минералогии урана необходимо принимать во внимание различие химических условий, открывает новые пути [c.123]

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]

Спектр поглощения PuOj в инфракрасной области. Джонс и Пеннемен [81] исследовали спектры поглощения в инфракрасной области уранила и большого числа ионов актинидов в пяти-и шестивалентном состоянии в хлорнокислых растворах. Частота асимметричных колебаний (Vg) шестивалентных ионов U0 , NpOg, PuO и AmO достигает 930—960 Спектры убедительно свидетельствуют, что ионы шестивалентного урана, нептуния, плутония и америция структурно подобны, а это является более веским аргументом, чем доводы, основанные на подобии тонкой структуры спектров поглощения в видимой области. Эти ионы являются симметричными и линейными или почти линейными группами XOJ (см. гл. XI, разд. 4.2). [c.326]

Плутоний и америций весьма напоминают друг друга по своим химическим свойствам, однако между ними все же существует значительная разница. Наиболее существенным является увеличение устойчивости низшего валентного состояния у америция. Хотя уран, нептуний, плутоний и америций могут быть окислены до шестивалентного состояния, устойчивость высшего состояния окисления заметно уменьшается с увеличением атомного номера актинидного элемента. Напротив, устойчивость низшего состояния окисления увеличивается, и наиболее стабильным является америций (III). Америций можно окислить до иона америцила АтО , но только применяя наиболее сильные окислители. Трехвалентный плутоний устойчив в растворах неокисляющих кислот, но в разбавленной азотной кислоте он устойчив только в при- [c.374]

Для объяснения повыщенной реактивности UO3, приготовленной из раствора нитрата уранила с добавкой сульфатов, было выдвинуто две гипотезы. Мур [177 ] высказал идею, что эта реакционная способность вызвана напряженным состоянием решетки UO3 вследствие внедрения в нее большого иона сульфата. Он подчеркнул, что подобная же напряженная решетка может быть в материале, приготовленном очень быстрым нагревом и разложением в условиях, исключающих последующий отжиг. В противоположность этому Барбер [178] предположил, что добавки сульфата замедляют скорость разложения нитрата в интервале температур 250—325 С. Согласно этой гипотезе, сформированные кристаллиты иОз разрываются выходящими окислами азота, превращаясь в кукурузу . Обе теории согласуются с наблюдением, что рентгенограмма сульфатированной UO3 имеет диффузные линии в противоположность четким линиям дебаеграммы чистой UO3. В обоих случаях имелась кристаллическая структура UO3 (HI). Такое расплывание диффракционных линий связано или с очень малыми [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология