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三碳酸鈾酰銨

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三碳酸鈾酰銨簡寫AUC,化學式(NH4)4[UO2 (CO3)3]。分子量522.21。黃色晶體。具 放射性。比重2.77。溶於水。熱穩定性 差,加熱分解成碳酸鈾酰。遇酸和強鹼分解成羥基化合物。可由重鈾酸銨進行碳酸 鹽結晶精製而成。是工藝中製取二氧化鈾的重要中間產物。 [1] 
中文名
三碳酸鈾酰銨
外文名
ammonium-uranyltricarbonate
化學式
(NH4)4[UO2 (CO3)3]
簡    稱
AUC
作用功能
鈾生產的中間產物
比    重
2.77
分子量
522.21

目錄

三碳酸鈾酰銨介紹

分子式為 (NH44[UO2(CO33]
黃色結晶,具有單斜晶體結構。密度2.77g/cm3;易溶於水,隨着溶液中碳酸銨濃度的增高,其溶解度將顯著下降而析出結晶。氫氧化鈾酞 , 重鈾酸鐵及被擠解的鈾酞鹽與碳酸按和碳酸氫按水溶液作 用,便可製得二碳酸鈾酞錢。加熱二碳酸鈾酸按水溶液至 10,它即迅速分解為碳酸鈾酞一固體三碳酸鈾酸銨在空氣中熱分解,可製得三氧化鈾;而在惰性氣氛中熱分解還原,則可有接得到二氧化鈾
三碳酸鈾酰銨(AUC) ,AUC稱為“三鹽”,是檸檬黃色晶體,屬稜柱形的單斜晶系,AUC的比重為2.77,松裝密度依製備方法和條件不同變動於1.0 g/cm3~1.5g/cm3,振實密度1.2 g/cm3~1.7g/cm3
AUC的分子式為(NH4)4[UO2(CO3)3],分子量522.2。在47.05℃時的比熱為0.240卡/克·度。
生成熱H2980 = -856千卡/克分子。
熱容關係式為:Cp=128.30+16.84×10-3T-7.54×105T-2

三碳酸鈾酰銨用途

核能原料二氧化鈾可通過三碳酸鈾酰銨(NH4)4[UO2(CO3)3]直接煅燒還原製得。碳酸鈾酰絡離子的銨鹽溶液因pH的變化,存在五種組成不同的中間產物,直至pH達到8~9時,才生成三碳酸鈾酰銨。
AUC在水中的溶解度隨温度直線增大,但也有試驗表明,40℃以前,AUC的溶解度隨温度的上升而增大,温度繼續升高,AUC在溶液中不穩定,部分地分解成不溶性的碳酸鈾酰,出現隨温度增高而溶解度降低的現象。
(NH4)4[UO2(CO3)3]===UO2CO3↓+2H2O+2CO2
若在AUC水溶液中存在其它銨鹽,如(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等,由於同離子效應會使AUC的溶解度下降。
在密閉狀態下,AUC能長時間保持穩定。在空氣中,該晶體緩慢分解,加熱時,分解加速。在空氣中AUC熱分解的差熱熱重曲線表明,160℃時AUC開始顯著分解,到350℃左右全部分解為UO3,反應式為:
(NH4)4[UO2(CO3)3]===UO3+4NH3+3CO2+2H2O
有些人認為,UO3可穩定至410℃,若再升高温度,它將向U3O8轉化。 AUC熱分解是一個強烈的吸熱反應。用粗晶體和細晶體兩種AUC做它的熱分解動力學試驗,粗晶體尺寸為:軸向2mm~3mm,徑向0.3mm~0.5mm,細晶體為200目,結果表明,AUC的熱解屬一級反應,熱解速度很快, 500℃時達99%的分解率只需要11~21秒鐘。
在密閉的條件下, AUC晶體在170℃開始顯著分解,至385℃全部轉化為UO3,385~460℃時UO3重結晶,而後生成U3O8,至620℃時還原為UO2
化學方程:(NH4)4[UO2(CO3)3]===UO2+2N2↑ +3CO2↑+5H2↑+3H2O
參考資料
  • 1.    顧翼東;夏炎.化學詞典:上海辭書出版社,1989-09