三碳酸鈾酰銨簡(jiǎn)寫AUC,化學(xué)式(NH4)4[UO2 (CO3)3]。分子量522.21。黃色晶體。具 放射性。比重2.77。溶于水。熱穩(wěn)定性 差,加熱分解成碳酸鈾酰。遇酸和強(qiáng)堿分解成羥基化合物??捎芍剽櫵徜@進(jìn)行碳酸 鹽結(jié)晶精制而成。是鈾工藝中制取二氧化鈾的重要中間產(chǎn)物。

介紹

分子式為(NH)[UO(CO)]

黃色結(jié)晶,具有單斜晶體結(jié)構(gòu)。密度2.77g/cm ;易溶于水,隨著溶液中碳酸銨濃度的增高,其溶解度將顯著下降而析出結(jié)晶。氫氧化鈾酞 , 重鈾酸鐵及被擠解的鈾酞鹽與碳酸按和碳酸氫按水溶液作 用,便可制得二碳酸鈾酞錢。加熱二碳酸鈾酸按水溶液至 10,它即迅速分解為碳酸鈾酞一固體三碳酸鈾酸銨在空氣中熱分解,可制得三氧化鈾;而在惰性氣氛中熱分解還原,則可有接得到二氧化鈾。

三碳酸鈾酰銨(AUC) ,AUC稱為“三鹽”,是檸檬黃色晶體,屬棱柱形的單斜晶系,AUC的比重為2.77,松裝密度依制備方法和條件不同變動(dòng)于1.0 g/cm ~1.5g/cm ,振實(shí)密度1.2 g/cm ~1.7g/cm 。

AUC的分子式為(NH)4[UO2(CO)3],分子量522.2。在47.05℃時(shí)的比熱為0.240卡/克·度。

生成熱H2980 = -856千卡/克分子。

熱容關(guān)系式為:Cp=128.30+16.84×10-3T-7.54×105T-2

用途

核能原料二氧化鈾可通過三碳酸鈾酰銨(NH)4[UO(CO)3]直接煅燒還原制得。碳酸鈾酰絡(luò)離子的銨鹽溶液因pH的變化,存在五種組成不同的中間產(chǎn)物,直至pH達(dá)到8~9時(shí),才生成三碳酸鈾酰銨。

AUC在水中的溶解度隨溫度直線增大,但也有試驗(yàn)表明,40℃以前,AUC的溶解度隨溫度的上升而增大,溫度繼續(xù)升高,AUC在溶液中不穩(wěn)定,部分地分解成不溶性的碳酸鈾酰,出現(xiàn)隨溫度增高而溶解度降低的現(xiàn)象。

(NH)4[UO(CO)3]===UOCO↓+2HO+2CO

若在AUC水溶液中存在其它銨鹽,如(NH)2CO、NHHCO、NHNO等,由于同離子效應(yīng)會(huì)使AUC的溶解度下降。

在密閉狀態(tài)下,AUC能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定。在空氣中,該晶體緩慢分解,加熱時(shí),分解加速。在空氣中AUC熱分解的差熱熱重曲線表明,160℃時(shí)AUC開始顯著分解,到350℃左右全部分解為UO,反應(yīng)式為:

(NH)4[UO(CO)3]===UO+4NH+3CO+2HO

有些人認(rèn)為,UO可穩(wěn)定至410℃,若再升高溫度,它將向UO轉(zhuǎn)化。 AUC熱分解是一個(gè)強(qiáng)烈的吸熱反應(yīng)。用粗晶體和細(xì)晶體兩種AUC做它的熱分解動(dòng)力學(xué)試驗(yàn),粗晶體尺寸為:軸向2mm~3mm,徑向0.3mm~0.5mm,細(xì)晶體為200目,結(jié)果表明,AUC的熱解屬一級(jí)反應(yīng),熱解速度很快, 500℃時(shí)達(dá)99%的分解率只需要11~21秒鐘。

在密閉的條件下, AUC晶體在170℃開始顯著分解,至385℃全部轉(zhuǎn)化為UO,385~460℃時(shí)UO重結(jié)晶,而后生成UO,至620℃時(shí)還原為UO。

化學(xué)方程:(NH)4[UO(CO)3]===UO+2N↑ +3CO↑+5H↑+3HO