Введение
Уранил нитрат — это водорастворимая жёлтая соль урана с формулой UO2(NO3)2 · n H2O. Известны гекса-, три- и дигидраты. Соединение представляет интерес главным образом как промежуточный продукт при производстве ядерного топлива. В ядерной промышленности его обычно называют "жёлтой солью". Уранил нитрат можно получить в результате реакции солей урана с азотной кислотой. Он растворим в воде, этаноле и ацетоне. Как установлено методом нейтронной дифракции, уранильный центр характеризуется линейной структурой с короткими расстояниями U=O. В экваториальной плоскости комплекса находятся шесть связей U–O с бидентатными нитрат-ионами и два водных лиганда. При 245 пм эти связи U–O значительно длиннее, чем связи U=O уранильного центра.
Переработка ядерного топлива
Уранил нитрат важен для переработки ядерного топлива. Это соединение урана, образующееся при растворении обезуглероженного отработавшего ядерного топлива или жёлтого кека в азотной кислоте для последующего разделения и подготовки гексафторида урана для изотопного разделения с целью получения обогащённого урана. Особенностью уранил нитрата является его растворимость в трибутилфосфате (PO(OC4H9)3), что позволяет извлекать уран из раствора азотной кислоты. Высокая растворимость обусловлена образованием липофильного аддукта UO2(NO3)2(OP(OBu)3)2.
Архаичная фотография
В первой половине XIX века многие фоточувствительные соли металлов были идентифицированы как кандидаты для фотографических процессов, среди них нитрат уранила. Отпечатки, полученные таким образом, назывались урановыми отпечатками или уранотипами. Первые процессы печати с использованием урана были изобретены шотландцем Дж. Чарльзом Бернетом в период с 1855 по 1857 год и использовали это соединение в качестве светочувствительной соли. Бернетт опубликовал статью в 1858 году, сравнивая "Печать солями оксидов урана и железа". Процесс основан на способности иона уранила принимать два электрона и восстанавливаться до более низкой степени окисления урана(IV) под воздействием ультрафиолетового света. Уранотипы могут варьироваться от отпечатка к отпечатку, от более нейтрального коричнево-рыжего до насыщенного красного Бартолоцци, с очень широким диапазоном тонов. Сохранившиеся отпечатки обладают слабой радиоактивностью, что является методом их бесконтактной идентификации. В течение второй половины XIX века появилось и исчезло несколько других, более сложных фотографических процессов, использующих это соединение, таких как Wothlytype, Mercuro Uranotype и процесс Auro Uranium. Урановые бумаги производились в коммерческих масштабах как минимум до конца XIX века, но были вытеснены благодаря превосходящей чувствительности и практическим преимуществам галогенидов серебра. С 1930-х по 1950-е годы компания Kodak в своих каталогах описывала урановый тонер (Kodak T 9) на основе гексагидрата нитрата урана. Некоторые фотографы, работающие альтернативными процессами, включая Боба Кисса и Бриттони Флетчер, продолжают создавать уранотипические отпечатки и сегодня.
The process employs the ability of the uranyl ion to pick up two electrons and reduce to the lower oxidation state of uranium(IV) under ultraviolet light. Uranotypes can vary from print to print from a more neutral, brown russet to strong Bartolozzi red, with a very long tone grade. Surviving prints are slightly radioactive, a property which serves as a means of non destructively identifying them. Several other more elaborate photographic processes employing the compound appeared and vanished during the second half of the 19th century with names like Wothlytype, Mercuro Uranotype and the Auro Uranium process. Uranium papers were manufactured commercially at least until the end of the 19th century, vanishing due to the superior sensitivity and practical advantages of silver halides. From the 1930s through the 1950s Kodak Books described a uranium toner (Kodak T 9) using uranium nitrate hexahydrate. Some alternative process photographers including Bob Kiss and Brittonie Fletcher continue to make uranotype prints today.
Краска для микроскопии
Наряду с уранилацетатом он применяется как контрастное вещество для вирусов в электронной микроскопии; в тканевых образцах он стабилизирует нуклеиновые кислоты и клеточные мембраны.
В качестве реагента
Уранил нитраты являются распространенными исходными материалами для синтеза других соединений уранила, поскольку нитратный лиганд легко замещается другими анионами. При взаимодействии с оксалатом образуется уранил оксалат. Обработка соляной кислотой приводит к образованию уранилхлорида.
Вопросы здравоохранения и окружающей среды
Уранил нитрат – окисляющее и высокотоксичное соединение. При попадании внутрь вызывает тяжелые хронические заболевания почек и острый тубулярный некроз, а также является митогеном лимфоцитов. Органами-мишенями являются почки, печень, легкие и мозг. Кроме того, при нагревании или механическом воздействии в контакте с окисляемыми веществами он представляет серьезную пожаро- и взрывоопасность.