Диуранат аммония

Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}}Диуранат аммония (АДУ/ADU от Шаблон:Lang-en), с формулой $(\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_2\mathrm{U}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7$, является промежуточным продуктом при производстве смешанного оксидного топлива MOX (от Шаблон:Lang-en) или чистой закиси-окиси урана. Первоначально название этой ярко-желтой соли было жёлтый кек, но сейчас оно применяется к смесям оксидов урана, которые практически никогда не имеют желтой окраски.

Получение

В промышленности

Получают диуранат аммония осаждением водным раствором аммиака, после экстракции урана третичными аминами в керосине. Затем этот осадок сгущают и центрифугируют с последующим прокаливанием до оксида урана. В Канаде практикуют производство оксида урана из диураната аммония, а не из нитрата уранила, как в других странах.

Рис. 1. Техническая схема производства U₃O₈ из канадской урановой смоляной руды на заводе в порту Хоп (Онтарио (Не путать с портом Хоп в США))

В лаборатории

Получают взаимодействием растворов соли уранила (сульфата уранила и т. д.) и аммиака.

Рис. 2. Осадок диураната аммония

Строение

• Анион $\mathrm{U}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7{\phantom{A}}^{2-}$ образуется при реакции уранил катиона ($\mathrm{U}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2{\phantom{A}}^{2+}$) с гидроксо-анионами:

$2\mathrm{U}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2{\phantom{A}}^{2+}+6\mathrm{O}\mathrm{H}{\phantom{A}}^{-}⟶\mathrm{U}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7{\phantom{A}}^{2-}+3\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

Соль состоит из Диуранат- аниона ($\mathrm{U}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7{\phantom{A}}^{2-}$) и двух катионов аммония ($\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{+}$).

Химические свойства

• Лабораторный способ получения, он же является качественной реакцией на уранил-ион:

$2\mathrm{U}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+6\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\cdot \mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶(\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_2\mathrm{U}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7\downarrow +2(\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+6\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

• При прокаливании диураната аммония при 400 °С разлагается с образованием оксида урана($\mathrm{V}\mathrm{I}$):

$(\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_2\mathrm{U}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7\stackrel{400{\phantom{A}}^o\mathrm{C}}{\to }2\mathrm{U}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+2\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

• При прокаливании диураната аммония при 1000 °С протекает окислительно-воcстановительная реакция с образованием закиси-окиси урана:

$9(\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_2\mathrm{U}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7\stackrel{1000{\phantom{A}}^o\mathrm{C}}{\to }{\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{\mathrm{U}}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}\mathrm{U}}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3\cdot \mathrm{U}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_5+2\mathrm{N}{\phantom{A}}_2+14\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3+15\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

Применение

Раньше диуранат аммония использовали для получения цветной глазури в керамике. Однако при обжиге он разлагается на оксиды урана, поэтому данная соль использовалась только в качестве более дешевой альтернативы полностью очищенным оксидам урана.

В настоящее время применяется в промышленности как сырьё для производства Смешанного Оксидного топлива MOX (от англ. mixed oxide fuel) и различных оксидов урана.