Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Уран қосылыстары - уран элементімен (U) құралған қосылыстар. Уран радиоактивті актинид болса да, оның қосылыстары ұзақ жартылай ыдырау мерзімі мен қолданылуларына байланысты жақсы зерттелген. Ол әдетте +4 және +6 тотықсу күйлерінде түзіледі, бірақ басқа тотықсу күйлерінде де пайда болуы мүмкін.
Any chemical compound having at least one uranium atom
Uranium compounds are compounds formed by the element uranium (U). Although uranium is a radioactive actinide, its compounds are well studied due to its long half life and its applications. It usually forms in the +4 and +6 oxidation states, although it can also form in other oxidation states.
Оксидтер
Көптеген ірі зауыттарда өндірілетін кальциндрлі уранның сары торттарында уранның тотығу түрлерінің әртүрлі түрлеріндегі үлестірілуі бар, олар ең тотығудан аз тотығуға дейін. Кальцинерде қысқа уақыт тұратын бөлшектер, әдетте, ұзақ уақыт ұсталатын немесе стек скруберде қалпына келтірілген бөлшектерге қарағанда аз тотығады. Уранның мөлшері әдетте , деп аталады, ол Манхэттен жобасының күндері, ол аналитикалық химиялық есеп беру стандарты ретінде қолданылған кезде пайда болды. Уранның оттегі жүйесіндегі фазалық қатынастар күрделі. Уранның ең маңызды тотығу күйлері уран ((IV) және уран ((VI) болып табылады, ал олардың екі сәйкес оксидтері тиісінше уран диоксиді және уран триоксиді болып табылады. Уран моноксиді (УО), диуран пентоксиді және уран пероксиді сияқты басқа уран оксидтері де бар. Уран оксидінің ең көп таралған түрлері - триуран октоксиді және екі оксид түрі де суда аз ерігіштігі бар және қоршаған ортаның кең ауқымды шарттарында салыстырмалы түрде тұрақты қатты заттар. Триуран оксидінің (жағдайға байланысты) уранның ең тұрақты қосылысы және табиғатта жиі кездесетін түрі. Уран диоксиді - уранның ядролық реактор отын ретінде ең көп қолданылатын түрі. Қоршаған орта температурасында, біртіндеп, уранның тотықсыз түріне айналады.
Calcined uranium yellowcake, as produced in many large mills, contains a distribution of uranium oxidation species in various forms ranging from most oxidized to least oxidized. Particles with short residence times in a calciner will generally be less oxidized than those with long retention times or particles recovered in the stack scrubber. Uranium content is usually referenced to , which dates to the days of the Manhattan Project when was used as an analytical chemistry reporting standard. Phase relationships in the uranium oxygen system are complex. The most important oxidation states of uranium are uranium(IV) and uranium(VI), and their two corresponding oxides are, respectively, uranium dioxide and uranium trioxide Other uranium oxides such as uranium monoxide (UO), diuranium pentoxide , and uranium peroxide also exist. The most common forms of uranium oxide are triuranium octoxide and Both oxide forms are solids that have low solubility in water and are relatively stable over a wide range of environmental conditions. Triuranium octoxide is (depending on conditions) the most stable compound of uranium and is the form most commonly found in nature. Uranium dioxide is the form in which uranium is most commonly used as a nuclear reactor fuel. At ambient temperatures, will gradually convert to Because of their stability, uranium oxides are generally considered the preferred chemical form for storage or disposal.
Сулы химия
Уранның көптеген тотығу күйлерінің тұздары суда ериді және оларды сулы ерітінділерде зерттеуге болады. Ең көп таралған иондық формалар (қоңыр қызыл), (жасыл), UO2+ (тұрақсыз) және UO22+ (сары), тиісінше U(III), U(IV), U(V және U(VI үшін. Формальды уранның ((II) тотығу күйінде UO және US сияқты бірнеше қатты және жартылай металл қосылыстар бар, бірақ бұл күйдегі ерітіндіде қарапайым иондар жоқ. Сутегі иондары судан босатылады, сондықтан олар өте тұрақсыз болып саналады. UO22+ ионы уранның ((VI) күйін білдіреді және уранил карбонаты, уранил хлориді және уранил сульфаты сияқты қосылыстарды түзеді. UO22+ сонымен қатар әр түрлі органикалық хелат агенттермен кешенді түзеді, олардың ішіндегі ең көп кездесетінсі уранил ацетаты болып табылады. Уранның уранлы тұздарынан және уран оксидінің полиатомдық иондарынан айырмашылығы, уран анионын құрайтын уранлы тұздар, негізінен, суда ери алмайды.
Salts of many oxidation states of uranium are water soluble and may be studied in aqueous solutions. The most common ionic forms are (brown red), (green), UO2+ (unstable), and UO22+ (yellow), for U(III), U(IV), U(V), and U(VI), respectively. A few solid and semi metallic compounds such as UO and US exist for the formal oxidation state uranium(II), but no simple ions are known to exist in solution for that state. Ions of liberate hydrogen from water and are therefore considered to be highly unstable. The UO22+ ion represents the uranium(VI) state and is known to form compounds such as uranyl carbonate, uranyl chloride and uranyl sulfate. UO22+ also forms complexes with various organic chelating agents, the most commonly encountered of which is uranyl acetate. Unlike the uranyl salts of uranium and polyatomic ion uranium oxide cationic forms, the uranates, salts containing a polyatomic uranium oxide anion, are generally not water soluble.
Карбонаттар
Карбонат аниондарының уранмен өзара әрекеттесуі ((VI) ортаны судан карбонат құрайтын ерітіндіге ауыстыру кезінде Пурбай диаграммасының айтарлықтай өзгеруіне әкеледі. Карбонаттардың басым көпшілігі суда ерімейтін болса да (оқушыларға көбінесе сілтілі металдардан басқа барлық карбонаттар суда ерімейтінін үйретеді), уран карбонаттары көбінесе суда ерімейтін болады. Бұл U ((VI) катион екі терминал оксидтері мен үш немесе одан да көп карбонаттарды анионды кешендер құру үшін байлай алады. +Пурбайс диаграммасыУран кешендеуші емес сулы ортада (мысалы, перхлор қышқылы/натрий гидроксиді). Уран карбонат ерітіндісіндеУранның әр түрлі химиялық түрлерінің күрделіленбейді сулы ортадағы салыстырмалы концентрациялары (мысалы, перхлор қышқылы/натрий гидроксиді). Уранның әр түрлі химиялық түрлерінің сулы карбонат ерітіндісіндегі салыстырмалы концентрациялары.
The interactions of carbonate anions with uranium(VI) cause the Pourbaix diagram to change greatly when the medium is changed from water to a carbonate containing solution. While the vast majority of carbonates are insoluble in water (students are often taught that all carbonates other than those of alkali metals are insoluble in water), uranium carbonates are often soluble in water. This is because a U(VI) cation is able to bind two terminal oxides and three or more carbonates to form anionic complexes. +Pourbaix diagramsUranium in a non complexing aqueous medium (e. g. perchloric acid/sodium hydroxide). Uranium in carbonate solutionRelative concentrations of the different chemical forms of uranium in a non complexing aqueous medium (e. g. perchloric acid/sodium hydroxide). Relative concentrations of the different chemical forms of uranium in an aqueous carbonate solution.
pH әсері
Карбонатпен бірге уран фракциясының диаграммалары бұны одан әрі көрсетеді: уран ((VI) ерітіндісінің pH-ы өскенде уран гидраттанған уран оксиді гидроксидке айналады және жоғары pH-да аниондық гидроксид кешеніне айналады. Карбонат қосылғанда, рН-ы жоғарыласа, уран карбонат кешендерінің сериясына айналады. Осы реакциялардың бір әсері 6 - 8 рН диапазонында уранның ерігіштігінің артуы болып табылады, бұл факт пайдаланылған уран диоксиді ядролық отынның ұзақ мерзімді тұрақтылығына тікелей әсер етеді.
The uranium fraction diagrams in the presence of carbonate illustrate this further: when the pH of a uranium(VI) solution increases, the uranium is converted to a hydrated uranium oxide hydroxide and at high pHs it becomes an anionic hydroxide complex. When carbonate is added, uranium is converted to a series of carbonate complexes if the pH is increased. One effect of these reactions is increased solubility of uranium in the pH range 6 to 8, a fact that has a direct bearing on the long term stability of spent uranium dioxide nuclear fuels.
Гидридтер, карбидтер және нитридтер
Уран гидриді пайда болу үшін сутегімен реакцияға түсетін уранды металл қыздыру. Тіпті жоғары температурада сутегін қайтарып алады. Бұл қасиет уран гидридтерін әр түрлі уран карбиді, нитриді және галоидты қосылыстармен бірге реактивті уран ұнтағын жасау үшін қолайлы бастапқы материалға айналдырады. Уран гидридінің екі кристалл түрлері бар: төмен температурада алынатын α формасы және қалыптасу температурасы 250 °C-тан жоғары болғанда пайда болатын β формасы. Уран карбидтері мен уран нитридтері - екеуі де салыстырмалы түрде инертті жартылай металл қосылыстар. Олар қышқылдарда аз еріген, сумен реакцияға түседі және ауада тұтана алады. Уран карбидтері құрамына уран монокарбиді (У С), уран дикарбиді және диуран трикарбиді кіреді. 1800 °C-тан төмен тұрақты, қыздырылған UC қоспасын механикалық қысымға ұшырату арқылы дайындалады. Металдың азотқа тікелей әсер етуімен алынған уран нитридтері: уран мононитриді (УН), уран динитриді және диуран тринитриді .
Uranium metal heated to reacts with hydrogen to form uranium hydride. Even higher temperatures will reversibly remove the hydrogen. This property makes uranium hydrides convenient starting materials to create reactive uranium powder along with various uranium carbide, nitride, and halide compounds. Two crystal modifications of uranium hydride exist: an α form that is obtained at low temperatures and a β form that is created when the formation temperature is above 250 °C. Uranium carbides and uranium nitrides are both relatively inert semimetallic compounds that are minimally soluble in acids, react with water, and can ignite in air to form Carbides of uranium include uranium monocarbide (U C), uranium dicarbide , and diuranium tricarbide Both UC and are formed by adding carbon to molten uranium or by exposing the metal to carbon monoxide at high temperatures. Stable below 1800 °C, is prepared by subjecting a heated mixture of UC and to mechanical stress. Uranium nitrides obtained by direct exposure of the metal to nitrogen include uranium mononitride (UN), uranium dinitride , and diuranium trinitride .