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八氧化三鈾（橄欖綠色至黑色的固體）

次瀏覽 | 更新時間：2023-05-23

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八氧化三鈾

橄欖綠色至黑色的固體

八氧化三鈾，英文又稱uranosouranic oxide或uranous uranate。它是最重要的鈾氧化物之一，也是最穩(wěn)定的鈾氧化物，它呈橄欖綠色至黑色，并存在于天然瀝青鈾礦中。

基本信息

中文名	八氧化三鈾
外文名	Triuranium octoxide; uranosouranic oxide
化學(xué)式	U3O8
熔點	1150 °C
分子量	842.1

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簡介

概述

八氧化三鈾是重要的核燃料，為使反應(yīng)堆的核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)持續(xù)進(jìn)行，應(yīng)嚴(yán)格控制核燃料鈾中雜質(zhì)元素的含量。為鑒定各種鈾化合物的純度需測定鈾產(chǎn)品中多達(dá)40余中微量元素。鋯是其中的一種。對鈾中雜質(zhì)元素發(fā)射光譜分析分別有報道。鈾與雜質(zhì)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(zhì)譜法、干渣電弧等方法。電感耦合等離子體光源在光譜分析上的使用，使原子發(fā)射光譜分析法，尤其精度上得到了極大的提高。

理化性質(zhì)

英文別名：pitchblende

CAS號：1317-99-3

化學(xué)式：UO

摩爾質(zhì)量842.1 g·mol

熔點：1150度

沸點：1300 度時分解成UO

溶解度（其它溶劑）：不溶于水；溶于硝酸和硫酸。

存在

由于鈾的化學(xué)性質(zhì)很活潑，所以自然界不存在游離的金屬鈾，它總是以化合狀態(tài)存在著。已知的鈾礦物有一百七十多種，但具有工業(yè)開采價值的鈾礦只有二、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(fā)出強(qiáng)烈的熒光，正是鈾礦物(鈾化合物)這種發(fā)熒光的特性，才導(dǎo)致了放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)。

自然界中，八氧化三鈾存在于橄欖綠色的瀝青鈾礦。UF和有潛力的長期穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境中容易產(chǎn)生UO。有氧(O)存在時，二氧化鈾(UO)氧化為UO，而三氧化鈾(UO)在超過500℃的高溫時，會釋出氧還原為UO。這個化合物可以用三種主要的化學(xué)轉(zhuǎn)化過程中的任何一種制造，包括四氟化鈾(UF)或氟化鈾酰(UOF)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(huán)境條件下，UO 是一個最具動力學(xué)和熱力學(xué)穩(wěn)定形式的鈾，也因為它是鈾存在于自然界中的形式。它的粒子密度是 8.3 g·cm。

固相結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)研究

八氧化三鈾的分子結(jié)構(gòu)

八氧化三鈾的固相是一種層狀結(jié)構(gòu)，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，如圖中的紫紅色和綠色小球。

鍵價研究

用一個6? x 6? x 6?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(jié)果發(fā)現(xiàn)，以參數(shù)鈾（VI）計算U1與U2的氧化態(tài)為5.11和5.10。而以參數(shù)鈾（IV）計算U1與U2的氧化態(tài)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(tài)，因此以晶格而言，其氧化態(tài)是無序的。

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