Uranijum heksafluorid – razlika između verzija
Uklonjeni sadržaj Dodani sadržaj
m robot kozmetičke promjene |
dopuna s hr.wiki |
||
Red 175:
}}
}}
'''Uranij heksafluorid''' (UF<sub>6</sub>) je [[kemijska tvar]] koja se koristi u postupku [[obogaćeni uranij|obogaćivanja uranija]], kojim se stvara [[nuklearno gorivo]] za [[Nuklearna elektrana|nuklearne elektrane]] i [[nuklearno oružje]]. Kod [[Standardni tlak i temperatura|standardnog tlaka i temperature]] stvara bezbojne ili sive [[kristal]]e. Uranij heksafluorid je vrlo [[Otrov|toksičan]], reagira snažno s [[voda|vodom]] i stvara [[korozija|koroziju]] na većini [[metal]]a. S [[aluminij]]em reagira umjereno, stvarajući površinski film AlF<sub>3</sub> , koji spriječava daljnju [[Kemijska reakcija|kemijsku reakciju]].
==
[[Datoteka:Uranium hexafluoride crystals sealed in an ampoule.jpg|mini|lijevo|250px|Uranijev heksafluorid (UF<sub>6</sub>) u staklenoj bočici]]
[[Datoteka:DUF6PH38.jpg|mini|lijevo|250px|Plinski spremnik s uranijevim heksafluoridom (UF<sub>6</sub>).]]
[[Datoteka:UF6 cylinder rupture bw.png|mini|lijevo|250px|Oštećeni i probijeni plinski spremnik s uranijevim heksafluoridom (UF<sub>6</sub>) iz 1986., kada je jedan radnik poginuo i na desetke je ranjeno, jer je ispušteno oko 15 tona uranijevog heksafluorida ([[SAD]])]]
Uranijev heksafluorid se dobiva iz [[žuti kolač|žutog kolača]], koji je koncentrirani (70% do 90%) uranijev oksid (U<sub>3</sub>O<sub>8</sub>). Žuti kolač se otapa u [[Dušična kiselina|dušičnoj kiselini]], iz koje dobijemo uranil nitrat [UO<sub>2</sub>(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>]. Pročišćeni uranil nitrat se dobiva izdvajanjem iz otopine, zbog različitih [[gustoća]], pa se zatim obrađuje s [[amonijak]]om, da bi se dobio amonijev diurinat (NH<sub>4</sub>)2U<sub>2</sub>O<sub>7</sub>). Redukcija s [[vodik]]om daje uranijev dioksid (UO<sub>2</sub>), kojem se dodaje fluorovodična kiselina (HF), da bi se dobio uranijev tetrafluorid (UF<sub>4</sub>). [[Oksidacija|Oksidacijom]] s fluorom dobiva se na kraju uranijev heksafluorid (UF<sub>6</sub>).
==Svojstva==
{| class="wikitable sortable"
Linija 195 ⟶ 201:
| [[Polarna površina molekula|Polarna površina]]<ref>{{cite pmid|11020286|noedit}}</ref> (''PSA'', [[Ангстрем (јединица)|''Å''<sup>2</sup>]]) || 206,4
|}
===Fizička svojstva===
Kod [[Atmosferski tlak|standardnog tlaka]], uranijev heksafluorid [[sublimacija|sublimira]] na 56,5 °C. [[Trojna točka]] je na 64,05 [[Celzijev stupanj|°C]] i [[tlak]]u 1,5 [[Bar (jedinica)|bara]]. Struktura krute tvari se određuje raspršenjem [[neutron]]a na 77 [[Kelvin|K]] i 293 K. <ref> [http://web.ead.anl.gov/uranium/guide/ucompound/propertiesu/hexafluoride.cfm] "Uranium Hexafluoride", Physical Properties </ref> <ref>{ J. H. Levy, John C. Taylor, Paul W. Wilson: "Structure of Fluorides. Part XII. Single-Crystal Neutron Diffraction Study of Uranium Hexafluoride at 293 K", journal= J. Chem. Soc. Dalton Trans., 1976.</ref> <ref> J. H. Levy, J. C. Taylor and A. B. Waugh: "Neutron Powder Structural Studies of UF<sub>6</sub>, MoF<sub>6</sub> and WF<sub>6</sub> at 77 K", journal= Journal of Fluorine Chemistry, 1983.</ref>
===Kemijska svojstva===
Uranijev heksafluorid je [[oksidans]]. U reakciji s bakar(II) fluoridom u acetonitrilu stvara bakar(II) heptafluorouranat(VI) [Cu(UF<sub>7</sub>)<sub>2</sub>]. Polimerni uranij(VI) fluorid sadrži organske [[kation]]e, koji su bili izdvojeni i promatrani s difrakcijom [[Rendgenske zrake|rendgenskih zraka]]. <ref> G. H. Olah, J. Welch: "Synthetic methods and reactions. 46. Oxidation of organic compounds with uranium hexafluoride in haloalkane solutions", journal=J. Am. Chem. Soc., 1978.</ref> <ref> J. A. Berry, R. T. Poole, A. Prescott, D. W. A. Sharp, J. M. Winfield: "The oxidising and fluoride ion acceptor properties of uranium hexafluoride in acetonitrile", journal= J. Chem. Soc. Dalton Trans., 1976.</ref>
==Primjena==
Uranij heksafluorid (UF<sub>6</sub>) se koristi u postupku [[obogaćeni uranij|obogaćivanja uranija]], metodom plinske difuzije i metodom plinskih centrifuga, budući je [[trojna točka]] na 64,05 °C i [[tlak]]u 1,5 bara, što je malo više od normalnog [[atmosferski tlak|atmosferskog tlaka]]. [[Fluor]] ima samo jedan prirodni [[izotop]], tako da [[relativna molekularna masa]] uranijevog heksafluorida ovisi samo o prisutnim izotopima [[uranij]]a. Metoda plinskih centrifuga koristi oko 60 puta manje [[energija|energije]] nego starija metoda plinske difuzije.
===Čuvanje u plinskim spremnicima===
Oko 95% [[Osiromašeni uranij|osiromašenog uranija]] je uskladišteno kao uranijev heksafluorid (DUF<sub>6</sub>), u [[čelik|čeličnim]] spremnicima koji leže na otvorenim dvorištima, u blizini postrojenja za obogaćivanje uranija. Svaki spremnik sadrži 12,7 [[tona]] krutog uranijevog heksafluorida (UF<sub>6</sub>). Samo u [[SAD]], prema podacima iz 2005., ima takvih 57 122 cilindara, u kojima je spremljeno 686 500 tona osiromašenog uranijevog heksafluorida (DUF<sub>6</sub>), u blizini mjesta Portsmouth ([[Ohio]]), Oak Ridge ([[Tennessee]]) i Paducah ([[Kentucky]]). Takvo skladištenje prestavlja veliku opasnost za okoliš, zdravlje i sigurnost ljudi, zbog kemijske nestabilnosti uranijevog heksafluorida. Kada dođe u dodir s [[Vlažnost zraka|vlažnim zrakom]], reagira s zrakom stvarajući uranil fluorid (UO<sub>2</sub>F<sub>2</sub>) i [[fluorovodik]] (HF), koji se lako tope i vrlo su [[Otrov|toksični]]. Svi uskladišteni spremnici moraju se redovito pregledavati, da se vidi da li ima korozije na njima i ispuštanja u atmosferu. Vijek trajanja takvih spremnika je nekoliko desetaka godina. <ref> "How much depleted uranium hexafluoride is stored in the United States?" [http://web.ead.anl.gov/uranium/faq/health/faq16.cfm], publisher = Argonne National Laboratory</ref> <ref> [http://web.ead.anl.gov/uranium/documents/index.cfm Documents]</ref> <ref> Institute for Energy and Environmental Research: "What is DUF<sub>6</sub>? Is it dangerous and what should we do with it?" [http://www.ieer.org/sdafiles/vol_5/5-2/deararj.html] 2007.</ref>
Bilo je nekoliko nesreća u [[SAD]], vezano za rukovanje sa spremnicima uranijevog heksafluorida. Američka vlada planira pretvoriti ga u kruti uranijev oksid, da bi se lakše mogao odlagati, ali je cijena vrlo velika i radovi teku vrlo sporo. <ref> "Have there been accidents involving uranium hexafluoride?" [http://web.ead.anl.gov/uranium/faq/health/faq30.cfm], publisher = Argonne National Laboratory</ref> <ref> "Uranium Hexafluoride (UF<sub>6</sub>) Tailings: Characteristics, Transport and Storage at the Siberian Chemical Combine (Sibkhimkombinat) Tomsk", publisher = Large and Associates, 2005. [http://www.largeassociates.com/R3139-a1%20frontispiece.pdf] 2007.</ref>
== Reference ==
| |||