Uranyum(IV) sülfat - Uranium(IV) sulfate

Uranyum(IV) sülfat
tanımlayıcılar
3B model ( JSmol )
Kimyasal Örümcek
  • InChI=1S/H2O4S.U/c1-5(2,3)4;/h(H2,1,2,3,4);/q;+2/p-2 KontrolY
    Anahtar: SMWCBVIJCHHBAU-UHFFFAOYSA-L KontrolY
  • InChI=1/H2O4S.U/c1-5(2,3)4;/h(H2,1,2,3,4);/q;+2/p-2
    Anahtar: SMWCBVIJCHHBAU-NUQVWONBAD
  • [U+2].[O-]S([O-])(=O)=O
Özellikler
U(SO 4 ) 2
Molar kütle 430.15 g/mol
Aksi belirtilmediği sürece, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da).
☒n doğrulamak  ( nedir   ?) KontrolY☒n
Bilgi kutusu referansları

Uranyum (IV) sülfat (U (SO 4 ) 2 ), bir suda çözülebilir bir tuzu ve uranyum . Çok toksik bir bileşiktir . Uranyum sülfat mineralleri genellikle uranyum içeren maden sahalarında yaygındır ve genellikle oksijen içeren sular tarafından süzülmüş asit sülfat açısından zengin maden atıklarının buharlaşması sırasında oluşurlar. Uranyum sülfat, uranyum heksaflorür üretiminde bir geçiş bileşiğidir . Aynı zamanda sulu homojen reaktörlere yakıt sağlamak için de kullanıldı .

Hazırlık

Çözeltideki uranil sülfat , fotokimyasal olarak uranyum(IV) sülfata kolaylıkla indirgenir. Foto- indirgeme güneşte gerçekleştirilir ve indirgeyici madde olarak etanol eklenmesini gerektirir . Uranyum(IV) kristalleşir veya fazla etanol tarafından çökeltilir. Farklı hidrasyon dereceleri ile elde edilebilir. U(SO 4 ) 2 , U(VI)'nın elektrokimyasal indirgenmesi ve sülfatların eklenmesi yoluyla da hazırlanabilir . U(VI)'nın U(IV)'e indirgenmesi, mikroorganizmaların eylemleri de dahil olmak üzere çeşitli yollarla doğal olarak gerçekleşir. U(SO 4 ) 2'nin oluşumu, entropik ve termodinamik olarak uygun bir reaksiyondur.

Madencilik ve çevredeki varlık

Uranyum madenciliği için kullanılan yaygın bir teknik olan yerinde liç (ISL), uranyum sülfat bileşiklerinin yapay olarak arttırılmasında rol oynar. ISL, 1990'larda Amerika Birleşik Devletleri'nde uranyum madenciliği için en yaygın kullanılan yöntemdi. Yöntem, bir ekstraksiyon sıvısının (sülfürik asit veya alkalin karbonat çözeltisi) bir cevher yatağına pompalanmasını, burada uranyum ile kompleks oluşturmasını, sıvının çıkarılmasını ve uranyumu saflaştırmayı içerir. Bu sentetik sülfürik asit ilavesi, doğal olmayan bir şekilde bölgedeki uranyum sülfat komplekslerinin bolluğunu artırır. Asit girişinin neden olduğu daha düşük pH , tipik olarak nispeten çözünmez olan ve nötr pH'ta çözeltiden çöken U(IV)'ün çözünürlüğünü arttırır. Uranyum için oksidasyon durumları U 3+ ila U 6+ arasında değişir , U(III) ve U(V) nadiren bulunurken U(VI) ve U(IV) baskındır. U(VI) kararlı sulu kompleksler oluşturur ve bu nedenle oldukça hareketlidir. Toksik uranyum bileşiklerinin maden sahalarından yayılmasının önlenmesi genellikle U(VI)'nın çok daha az çözünür U(IV)'e indirgenmesini içerir. Bununla birlikte, sülfürik asit ve sülfatların varlığı, hem pH'ı düşürerek hem de uranyum tuzları oluşturarak bu sekestrasyona engel olur. U(SO 4 ) 2 suda çözünür ve bu nedenle çok daha hareketlidir. Uranyum sülfat kompleksleri de oldukça kolay oluşur.

Çevre ve sağlık etkileri

U (IV) 'ün daha az çözünür ve böylece çevreye daha az mobil, aynı zamanda, örneğin UO olarak sülfat bileşikleri oluşturur U (VI)' den 2 (SO 4 ). Uranyumu azaltabilen bakteriler , mayın atıkları ve nükleer silah üretim alanları gibi kontamine alanlardan U(VI)'yı ortadan kaldırmanın bir yolu olarak önerilmiştir . Yeraltı suyunun uranyumla kirlenmesi ciddi bir sağlık riski olarak kabul edilir ve çevreye de zarar verebilir. Birkaç sülfat indirgeyen bakteri türü de uranyumu azaltma yeteneğine sahiptir. Çevreyi hem sülfattan (indirgenmiş uranyumu çözündürür) hem de mobil U(VI) temizleme yeteneği , ISL maden sahalarının biyolojik olarak iyileştirilmesini bir olasılık haline getirir .

Bağıntılı bileşikler

U(SO 4 ) 2 yarı çözünür bir bileşiktir ve dokuz adede kadar koordine su ile çeşitli hidrasyon durumlarında bulunur . U(IV) en fazla beş koordine edici sülfat içerebilir, ancak U(SO 4 ) 2'nin üzerinde hiçbir şey önemli ölçüde tarif edilmemiştir. U Kinetik veriler (SO 4 ) 2+ ve u (SO 4 ) 2 olduğu ortaya bidentat K rapor kompleks güçlü, termodinamik olarak tercih edilen bir 0 10.51 arasında K ile karşılaştırıldığında, 0 tek dişli kompleksi = 6.58. U (IV) 'ün, özellikle de U olarak (SO sülfat bileşiği olarak çok daha kararlı olan 4 ) 2 . Běhounekite, U(SO 4 ) 2 (H 2 O) 4 kimyasal bileşimi ile yakın zamanda (2011) tanımlanan bir U(IV) mineralidir . Uranyum merkezinde, dördü sülfat grupları ve dördü su ligandlarından olmak üzere sekiz oksijen ligandı bulunur. U(SO 4 ) 2 (H 2 O) 4 kısa, yeşil kristaller oluşturur. Běhounekite, tarif edilecek ilk doğal olarak oluşan U(IV) sülfattır.

Referanslar

  • Perez, FM; Gil, JM; Gil, FJM (1980). "Uranyum (IV) Sülfat Komplekslerinin hazırlanması, kızılötesi ve görünür spektrumları" . Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie . 462 : 231-240. doi : 10.1002/zaac.19804620127 .
  • Merkel, B.; Hasche-Berger, A. (2008). Uranyum, Madencilik ve Hidrojeoloji. Springer. ISBN  978-3-540-87745-5
  • Hennig, C.; Schmeide, K.; Brendler, V.; Mol, H.; Tsushima, S.; Scheinost, AC (2007). “EXAFS Sulu Çözeltide U(VI), U(IV) ve Th(IV) Sülfato Komplekslerinin İncelenmesi”. İnorganik Kimya 46 (15): 5882-5892.
  • Cardenas, E.; Watson, D.; Gu, B.; Ginder-Vogel, M.; Kitanidis, PK; Jardin, PM; Wu, W.; Leigh, MB; Carley, J.; Carroll, S.; Gentry, T.; Luoe, J.; Zhou, J.; Beşik, CS; Bataklık, TL; Tiedje, JM (2010). “Birleşik Devasa Paralel Dizileme-Gösterge Tür Yaklaşımı ile Ortaya Çıkan Sülfat İndirgeyen Bakteriler ve Uranyum Azaltan Mikrobiyal Topluluklar Arasındaki Önemli İlişki”. Uygulamalı ve Çevresel Mikrobiyoloji 76 (20): 6778-6786.
  • Converse, BJ; Wua, T.; Findlay, RH; Roden, EE (2013). “Etanol veya Asetat ile Değiştirilmiş Sülfat İndirgeyen Yeraltı Sedimentlerinde U(VI) Azaltma”. Uygulamalı ve Çevresel Mikrobiyoloji 79 (13): 4173-4177.
  • Gün, RA; Wilhit, RN; Hamilton, FR (1955). "Klorür, Sülfat ve Tiyosiyanat ile Uranyum(IV) Komplekslerinin Kararlılığı". Amerikan Kimya Derneği Dergisi 77 (12):3180-3182.
  • Hennig, C.; Kraus, W.; Emmerling, F.; İkeda, A.;. Scheinost, AC (2008). "Bir Sulu Çözeltide ve Katı Halde Bir Uranyum(IV) Sülfat Monomerinin Koordinasyonu". İnorganik Kimya 47 (5): 1634-1638.
  • Plašil, J.; Fejfarová, K.; Novak, M.; Düşek, M.; Skoda, R.; Hloušek, J.; Çekka, J.; Meczlan, J.; Sejkora, J.; Maçoviç, V.; Talla, D. (2011). “Běhounekite, U(SO4)2(H2O)4, Jáchymov'dan (St Joachimsthal), Çek Cumhuriyeti: ilk doğal U4+ sülfat”. Mineraloji Dergisi 75 (6): 2739-2753.
  • Mudd, GM (2001). “Asit in situ liç uranyum madenciliğinin Eleştirel İncelemesi: 1. ABD ve Avustralya”. Çevresel Jeoloji 41 (3-4): 390-403.
  • Zavodská, L.; Kosorinová, E.; Scerbáková, L.; Lesny, J. (2008). "Uranyum Çevre Kimyası". YG ISSN  1418-7108 .