英文别名:pitchblende

CAS号:1344-59-8[3]

化学式:U3O8

摩尔质量:842.1 g·mol−1

熔点:1150℃

沸点:1300℃时分解成UO2

溶解度(其它溶剂):不溶于水;溶于硝酸和硫酸。

由于铀的化学性质很活泼,所以自然界不存在游离的金属铀,它总是以化合状态存在着。已知的铀矿物有一百七十多种,但具有工业开采价值的铀矿只有二、三十种,其中最重要的有沥青铀矿(主要成分为八氧化三铀)。很多的铀矿物都呈黄色、绿色或黄绿色。有些铀矿物在紫外线下能发出强烈的荧光,正是铀矿物(铀化合物)这种发荧光的特性,才导致了放射性现象的发现。

自然界中,八氧化三铀存在于橄榄绿色的沥青铀矿。UF6和有潜力的长期稳定的地质环境中容易产生U3O8。有氧(O2)存在时,二氧化铀(UO2)氧化为U3O8,而三氧化铀(UO3)在超过500℃的高温时,会释出氧还原为U3O8。这个化合物可以用三种主要的化学转化过程中的任何一种制造,包括四氟化铀(UF4)或氟化铀酰(UO2F2)的中间体。以处置的目的而言,它通常被视为较具吸引力的形式,因为在一般的环境条件下,U3O8 是一个最具动力学和热力学稳定形式的铀,也因为它是铀存在于自然界中的形式。它的粒子密度是 8.3 g·cm3。[1]

八氧化三铀的固相是一种层状结构,在层与层之间以氧原子桥接,各层中是不同配位方式的铀原子,如图《八氧化三铀的分子结构》所示的紫红色和绿色小球。氧化铀(V,VI)为斜方晶系的晶体,a=6.716Å(1Å=0.1nm,下同);b=11.960Å;c=4.1469Å。在250~500℃发生从α相转变到β相(斜方晶系,a=7.069Å、b=11.445Å、c=8.303Å)的相变,但是转变点因O/U的组成比不同而有敏感的变化。[4] 八氧化三铀的分子结构

用一个6Å x 6Å x 6Å的正方体代表在中央的铀原子,以固体中的U1与U2来计算其键价。结果发现,以参数铀(VI)计算U1与U2的氧化态为5.11和5.10。而以参数铀(IV)计算U1与U2的氧化态分别为是5.78和5.77。这些研究表示,所有的铀原子具有相同的氧化状态,因此以晶格而言,其氧化态是无序的。[2]

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