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硝酸铀酰

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硝酸铀酰
别名 Uranium nitrate
识别
CAS号 10102-06-4(无水)  checkY
13520-83-7(六水)  checkY
ChemSpider 22177973
SMILES
 
  • [N+](=O)([O-])[O-].O=[U+2]=O.[O-][N+](=O)[O-]
InChI
 
  • 1/2NO3.2O.U/c2*2-1(3)4;;;/q2*-1;;;/rN2O8U/c3-1(4)9-11(7,8)10-2(5)6/q-2
InChIKey QWDZADMNIUIMTC-FNIZAZFDAM
性质
化学式 UO2(NO3)2
摩尔质量 394.04 g·mol⁻¹
外观 黄色粉末或晶体
熔点 59 °C(六水)[1]
沸点 118 °C 分解
溶解性 ~66g/100 g
危险性
MSDS External MSDS
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

硝酸铀酰(UO2(NO3)2),是一种易溶于的黄色固体,有放射性。它的相对摩尔质量为394.04 g/mol(无水)。水合物为黄绿色的[2]六水合硝酸铀酰(UO2(NO3)2.6H2O),水合物结晶具摩擦发光(triboluminescent)和紫外激发发光的性质。

硝酸铀酰可由铀盐和硝酸反应制备。它可溶于水、乙醇丙酮乙醚,但不溶于甲苯氯仿

化学性质

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硝酸铀酰加热300℃至分解:2UO 2 (NO 3 ) 2 →2UO3+4NO ↑+3O 2 ↑

用途

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摄影

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在19世纪前叶,许多感光金属盐已选为摄影过程的候选材料,硝酸铀酰也在其中。以硝酸铀酰为材料作的相纸因此称为uranium prints,urbanities或更普遍的uranotypes。

苏格兰人小查尔斯·柏奈特(J. Charles Burnett)是第一个发明铀摄影过程的人,在1855年和1857年,用这种化合物作为感光材料。他在1858年写了一篇文章,比较利用铀盐和氧化铁摄影。让铀离子接受两个电子和降低至较低氧化态的铀(IV)的过程的关键是照射紫外线。Uranotypes在影像中,从一个较为中性的(neutral)红棕色(brown russet)到强bartolozzi红,有很长的色调等级(tone grade)。有残留化合物的相纸上具有轻微的放射性,这可以作为一个识别它们的非破坏性方法。其他几个使用化合物的更复杂的摄影过程,出现并消失在第二个世纪的后半期,例如 Wothlytype、Mercuro-Uranotype 和Auro-Uranium。至少到19世纪未,有关铀的纸张给商业化大量制造,而实质上有较高敏感性和实用性优点的卤化银却渐渐消失。不过1930年到1950年之间,Kodak Books仍然记载着使用醋酸铀酰的铀碳粉(Kodak T-9)。现在仍有一些alternative process的摄影师包括艺术家Blake Ferris & Robert Schramm继续以uranotype创作。

生物检测

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醋酸铀酰(uranyl acetate)混合,在电子显微镜检测中可以用来作为病毒负染色;稳定组织样本切片的核酸细胞膜

核子

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硝酸铀酰在1950年代时用于燃料水溶液均匀反应堆(Aqueous Homogeneous Reactor)中。但是,它给证明在此应用中太过于具有腐蚀性,因此中止了这个试验。

硝酸铀酰在核废料再处理中扮演重要的角色;它是将核燃料棒或黄饼溶解于硝酸中所产生的铀化合物,可以进一步分离和制备六氟化铀,再以同位素分离(isotope separation)制备浓缩铀

健康和环境议题

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硝酸铀酰是一种氧化性和高毒性化合物,所以不能进入人体;它会引发严重的肾功能不全急性肾小管坏死(acute tubular necrosis),且是一种淋巴球有丝分裂原(mitogen)。靶器官包括部。当加热或遭受冲击而接触氧化性物质时,它也会引发剧烈的大火与爆炸。

1999年9月30日,日本发生东海村JCO临界意外,即在处理硝酸铀酰的过程意外造成临界状态发生,近距离的三名工作人员中,有两人因接受到致死量的中子射线辐射而死亡。

参考资料

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  1. ^ Yu. M. Kulyako, T. I. Trofimov, M. D. Samsonov, A. Yu. Shadrin, B. F. Myasoedov. Solubility of plutonium nitrate in uranyl nitrate hexahydrate melt. Radiochemistry. 2008-06, 50 (3): 250–252 [2021-08-18]. ISSN 1066-3622. doi:10.1134/S1066362208030053 (英语). 
  2. ^ Roberts, D.E. and Modise, T.S. (2007). Laser removal of loose uranium compound contamination from metal surfaces. Applied Surface Science 253, 5258-5267.

外部链接

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