三碳酸铀酰铵(三碳酸铀酰铵)
三碳酸铀酰铵简写AUC,化学式(NH4)4[UO2 (CO3)3]。分子量522.21。黄色晶体。具 放射性。比重2.77。溶于水。热稳定性 差,加热分解成碳酸铀酰。遇酸和强碱分解成羟基化合物。可由重铀酸铵进行碳酸 盐结晶精制而成。是铀工艺中制取二氧化铀的重要中间产物。
介绍
分子式为(NH)[UO(CO)]
黄色结晶,具有单斜晶体结构。密度2.77g/cm ;易溶于水,随着溶液中碳酸铵浓度的增高,其溶解度将显著下降而析出结晶。氢氧化铀酞 , 重铀酸铁及被挤解的铀酞盐与碳酸按和碳酸氢按水溶液作 用,便可制得二碳酸铀酞钱。加热二碳酸铀酸按水溶液至 10,它即迅速分解为碳酸铀酞一固体三碳酸铀酸铵在空气中热分解,可制得三氧化铀;而在惰性气氛中热分解还原,则可有接得到二氧化铀。
三碳酸铀酰铵(AUC) ,AUC称为“三盐”,是柠檬黄色晶体,属棱柱形的单斜晶系,AUC的比重为2.77,松装密度依制备方法和条件不同变动于1.0 g/cm ~1.5g/cm ,振实密度1.2 g/cm ~1.7g/cm 。
AUC的分子式为(NH)4[UO2(CO)3],分子量522.2。在47.05℃时的比热为0.240卡/克·度。
生成热H2980 = -856千卡/克分子。
热容关系式为:Cp=128.30+16.84×10-3T-7.54×105T-2
用途
核能原料二氧化铀可通过三碳酸铀酰铵(NH)4[UO(CO)3]直接煅烧还原制得。碳酸铀酰络离子的铵盐溶液因pH的变化,存在五种组成不同的中间产物,直至pH达到8~9时,才生成三碳酸铀酰铵。
AUC在水中的溶解度随温度直线增大,但也有试验表明,40℃以前,AUC的溶解度随温度的上升而增大,温度继续升高,AUC在溶液中不稳定,部分地分解成不溶性的碳酸铀酰,出现随温度增高而溶解度降低的现象。
(NH)4[UO(CO)3]===UOCO↓+2HO+2CO
若在AUC水溶液中存在其它铵盐,如(NH)2CO、NHHCO、NHNO等,由于同离子效应会使AUC的溶解度下降。
在密闭状态下,AUC能长时间保持稳定。在空气中,该晶体缓慢分解,加热时,分解加速。在空气中AUC热分解的差热热重曲线表明,160℃时AUC开始显著分解,到350℃左右全部分解为UO,反应式为:
(NH)4[UO(CO)3]===UO+4NH+3CO+2HO
有些人认为,UO可稳定至410℃,若再升高温度,它将向UO转化。 AUC热分解是一个强烈的吸热反应。用粗晶体和细晶体两种AUC做它的热分解动力学试验,粗晶体尺寸为:轴向2mm~3mm,径向0.3mm~0.5mm,细晶体为200目,结果表明,AUC的热解属一级反应,热解速度很快, 500℃时达99%的分解率只需要11~21秒钟。
在密闭的条件下, AUC晶体在170℃开始显著分解,至385℃全部转化为UO,385~460℃时UO重结晶,而后生成UO,至620℃时还原为UO。
化学方程:(NH)4[UO(CO)3]===UO+2N↑ +3CO↑+5H↑+3HO