铀氧化物

3.1U3O8的制备
金属铀在空气中氧化灼烧 低价或高价铀氧化物在高温空气中灼烧 铀盐热分解
9（NH4）2U2O7→6U3O8+14NH3+15H2O+2N2
3.2八氧化三铀的反应
高温下H2，NH3,CO等还原剂可将其还原成 UO2 高温下金属钙，镁能将其还原成金属铀 氟化氢和氯化氢处理U3O8时可以得到氟化 或氯化四、六价的混合物
四、三氧化铀及其水合物
• • • • 一、UO3多晶体的制备及其晶体学性质 1.已证实UO3有6种不同的晶型的晶体。 2.六种晶型的性质及制备见书66页表3-4. 3.UO3是铀酰盐热解制备UO2的主要中间产 品。
二、三氧化铀水合物
• 1.已确认的至少有三种水合 物:UO3· 2H2O;UO3· H2O;UO3· 0.5H2O.水合 物外观呈淡黄色。 • 2.三氧化铀水合物的脱水见书67~68页。
铀氧系相图
二氧化铀的性质
• UO2具有萤石型面心立方结构，符合UO2化 学计量组成时的晶格常数a=0.5470nn。对 于铀离子而言，其晶胞是面心构型，氧离 子处于（1/4,1/4,1/4)位置上。晶胞中含有4 个间隙空穴，处于（1/2,1/2,1/2)位置，与8 个氧原子等距离。
二氧化铀的物理性质
三、三氧化铀的分解
• 1.空气中加热UO3：3UO3→U3O8+0.5O2 • 2.α，β和δ -UO3转化到U3O8的温度范围在 640~660℃之间。 • 3.γ-UO3转化U3O8的温度为715 ℃。
四、三氧化铀的制备
• 1. (NH4)[UO2(CO3)3]→UO3+4NH4+3CO2+2H2 O • 2.UO2(NO3)2 →UO3+N2O4+0.5O2 • 3. (NH4)2U2O7 →2UO3+2NH3+H2O
铀氧系相图
• 图
铀氧系相图
• UO2-U4O9相区：在铀氧体系相中，最重要 的一个相是UO2. • UO2.25-UO2.61相区：在500℃以下该相区有 几个亚稳定相，其中一个亚稳定相组成接 近U3O7. • UO2.61-UO3相区：由UO2.61相向左延伸时， 存在一个均相区，其组成为U2O2.61消失 于1500℃；在500 ℃以下与98kPa的氧处 于平衡状态时，UO3为热力学稳定相
五、三氧化铀的反应
• 1.UO3易被氢、碳、碱金属还原成UO2 • 2.UO3与氟化氢反应： UO3+2HF→UO2F2+H2O • 3.UO3与氟气的反应：UO3+3F2 →UF6+3O3 • 4.三氧化铀具有两性，既能与酸反应又能与 碱反应。
铀氧系相图
• 迄今为止，在铀氧系中，至少存在4个热力 学稳态化合物UO2,U4O9,U3O8和UO3 。 同时还发现有多种亚稳相，如U3O7，U5O13 等另外还存在上述氧化物相应的非化学计 量化合物和同质异相体。铀氧系相图大致 可划分为4个相平衡区:U-UO2，UO2-U4O9， UO2.25,-UO2.61，UO2.61-UO3.
铀氧化物
一、铀氧系相图 二、二氧化铀的性质 三、八氧化三铀 四、三氧化铀及其水合物 制作人：王育学、祝和彪
铀氧化物
• 铀的氧化物，从铀矿物学和其直接应用来 看。都有特别重要的意义。因为。几乎在 所有的铀矿物中，铀均以氧化物的形式存 在。作为工艺产品的二氧化铀又是目前最 广泛用于动力反应堆的核燃料。铀-氧体系 是最复杂的二元体系之一。
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二氧化铀的氧化过程
• （1）氧化的化学吸附阶段 • （2）有限的表面氧化，也称亚表面氧化阶 段。 • （3）整体氧化阶段 • 整体氧化阶段又分为三种类型：一步氧化 过程、两步氧化过程、三步氧化过程。
三、八氧化三铀
U3O8至少有3种晶型。主要是α-U3O8，具有 C面心斜方结构。 3 U3O8的X射线密度为9.39g/cm U3O8的摩尔磁矩约等于UO3· U2O5的理论值， 化学结构与其相符，其中含五价铀和六价 铀，而非四价铀。
• 由于UO2非化学计量性质的影响，目前公认 的熔点难以测准，目前公认的熔点为 2865±15℃,298.15k时UO2时热容 Cp=63.64J/(mol· k），热焓HH0=12430.6KJ/mol • UO2是一个半导体。 • 热导率是陶瓷体UO2的重要物理性质之一
二氧化铀的化学性质
• 二氧化铀最重要的化学性质是氧化性。二 氧化铀与氧的体系再热力学上是不稳定的， 它可立即被氧化。在98kPa氧压下低于 500℃的稳定氧化物为UO3；500℃以上则 为U3O8.事实证明室温下极细的UO2粉末 （比表面积>10㎡/g）在空气中即能自燃， 放出大量热（107.43kJ/mol）最终产物为 U3O8.