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八氧化三鈾

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八氧化三鈾，英文又稱uranosouranic oxide或uranous uranate，是一種氧化物，分子式為U3O8。它是最重要的鈾氧化物之一，也是最穩定的鈾氧化物，它呈橄欖綠色至黑色固體，並存在於天然瀝青鈾礦中。不溶於水，溶於硝酸和硫酸。是重要的核燃料。
為使反應堆的核裂變鏈式反應持續進行，應嚴格控制核燃料鈾中雜質元素的含量。為鑑定各種鈾化合物的純度需測定鈾產品中多達40餘中微量元素。鋯是其中的一種。對鈾中雜質元素髮射光譜分析分別有報道。鈾與雜質元素的分離方法較多，有液-液萃取、離子交換色層等方法，測定有采用中子活化法、電感耦合等離子光譜法、電感耦合等離子質譜法、幹渣電弧等方法。電感耦合等離子體光源在光譜分析上的使用，使原子發射光譜分析法，尤其精度上得到了極大的提高。
中文名
八氧化三鈾
外文名
Triuranium octoxide; uranosouranic oxide; pitchblende
化學式
U3O8
分子量
842.1
CAS登錄號
1344-59-8 [3] 
EINECS登錄號
215-702-4 [3] 
熔    點
1150 ℃
水溶性
不溶
密    度
8.3 g/cm³
外    觀
橄欖綠色至黑色固體
應    用
核燃料

目錄

  1. 1 簡介
  2. ▪ 理化性質
  3. ▪ 存在
  4. 2 固相結構
  5. ▪ 結構研究
  6. ▪ 鍵價研究

八氧化三鈾簡介

八氧化三鈾理化性質

英文別名：pitchblende
CAS號：1344-59-8 [3] 
化學式：U3O8
摩爾質量：842.1 g·mol−1
熔點：1150℃
沸點：1300℃時分解成UO2
溶解度（其它溶劑）：不溶於水；溶於硝酸和硫酸。

八氧化三鈾存在

由於鈾的化學性質很活潑，所以自然界不存在遊離的金屬鈾，它總是以化合狀態存在着。已知的鈾礦物有一百七十多種，但具有工業開採價值的鈾礦只有二、三十種，其中最重要的有瀝青鈾礦(主要成分為八氧化三鈾)。很多的鈾礦物都呈黃色、綠色或黃綠色。有些鈾礦物在紫外線下能發出強烈的熒光，正是鈾礦物(鈾化合物)這種發熒光的特性，才導致了放射性現象的發現。
自然界中，八氧化三鈾存在於橄欖綠色的瀝青鈾礦。UF6和有潛力的長期穩定的地質環境中容易產生U3O8。有氧(O2)存在時，二氧化鈾(UO2)氧化為U3O8，而三氧化鈾(UO3)在超過500℃的高温時，會釋出氧還原為U3O8。這個化合物可以用三種主要的化學轉化過程中的任何一種製造，包括四氟化鈾(UF4)或氟化鈾酰(UO2F2)的中間體。以處置的目的而言，它通常被視為較具吸引力的形式，因為在一般的環境條件下，U3O8 是一個最具動力學和熱力學穩定形式的鈾，也因為它是鈾存在於自然界中的形式。它的粒子密度是 8.3 g·cm3。 [1] 

八氧化三鈾固相結構

八氧化三鈾結構研究

八氧化三鈾的分子結構 八氧化三鈾的分子結構
八氧化三鈾的固相是一種層狀結構，在層與層之間以氧原子橋接，各層中是不同配位方式的鈾原子，如圖《八氧化三鈾的分子結構》所示的紫紅色和綠色小球。

八氧化三鈾鍵價研究

用一個6Å x 6Å x 6Å的正方體代表在中央的鈾原子，以固體中的U1與U2來計算其鍵價。結果發現，以參數鈾（VI）計算U1與U2的氧化態為5.11和5.10。而以參數鈾（IV）計算U1與U2的氧化態分別為是5.78和5.77。這些研究表示，所有的鈾原子具有相同的氧化狀態，因此以晶格而言，其氧化態是無序的。 [2] 
參考資料
  • 1.    郭冬發, 武朝輝, 黃秋紅,等. 電感耦合等離子體質譜法測定二氧化鈾和八氧化三鈾粉末中的雜質元素[J]. 鈾礦地質, 1999, 15(3):177-180.
  • 2.    劉虎生, 馮斌, 潘彥林. 電感耦合等離子體發射光譜法測定八氧化三鈾中痕量雜質元素[J]. 分析化學, 1991(2):203-206.
  • 3.    八氧化三鈾  ．化源網[引用日期2022-08-22]