Русская Википедия:Фторид плутония(VI)
Фтори́д плуто́ния(VI) — неорганическое соединение, соль металла плутония и плавиковой кислоты с формулой PuFШаблон:Sub, легкоплавкие красно-коричневые кристаллы, реагирует с водой. Очень сильный окислитель.
Применяется в ядерной промышленности.
Получение
Обычный способ получения гексафторида плутония — эндотермическая реакция окисления тетрафторида плутония (<chem>PuF4</chem>) элементарным фтором[1] [2]:
Реакция происходит достаточно быстро при температуре 750 °C, для достижения высокого выхода продукта необходимо быстро сконденсировать гексафторид плутония для снижения скорости обратной реакции распада на реагенты[5].
Физические свойства
При температуре −180 °C в вакууме, гексафторид плутония — бесцветное кристаллическое вещество, похожее на гексафторид урана, при комнатной температуре вещество представляет собой легкоплавкие красно-коричневые кристаллы, цветом напоминающие по цвету диоксид азота. В жидком виде — прозрачная тёмно-коричневая жидкость[1]. Как и гексафторид урана, гексафторид плутония весьма летуч.
При нормальном давлении (101,325 кПа) плавится при 52 °C и кипит при 62 °C. Тройная точка, при которой три фазы твердой, жидкая и газообразная находятся в равновесии 51,58 °C (324,74 К) при давлении 71 кПа (533 мм рт.ст.), ниже этого давления испаряется не переходя в жидкое состояние (сублимация)[2].
Гексафторид плутония является ковалентным соединением, а не солью с ионными связями в молекуле. Кристаллизуется в орторомбической кристаллической сингонии в пространственной группе Pnma (№ 62) с параметрами решетки a = 995 пм, b = 902 пм и c = 526 пм[1].
В газообразном состоянии состоит из правильных октаэдрических молекул с равными длинами связей Pu-F 197,1 пм[6].
Химические свойства
Реагирует с водой с образованием фторида плутонила и фтороводорода[2][7]:
- <chem>PuF6 + 2 H2O -> PuO2F2 + 4 HF</chem>.
Эта реакция медленно протекает при нахождении гексафторида плутония во влажном воздухе, поэтому его хранят в запаянных кварцевых ампулах.
Растворим в серной кислоте.
Вследствие радиоактивности и α-излучения плутония его гексафторид постоянно подвергается радиолизу с образованием нелетучих фторидов плутония в низких степенях окисления и выделением элементного фтора, благодаря чему используется для фторирования различных веществ:
- <chem>PuF6 -> PuF4 + F2</chem>.
Применение
В ядерной промышленности, для разделения изотопов плутония на газовых центрифугах.
Примечания
Литература
- Некрасов Б. В. Основы общей химии — Т. 2. — М.: Химия, 1973
- Успехи химии. — 1966. — Т. 35, № 12.
- Успехи химии. — 1971. — Т. 40, № 2.
Шаблон:Фториды Шаблон:Соединения плутония
- ↑ 1,0 1,1 1,2 C. J. Mandleberg, H. K. Rae, R. Hurst, G. Long, D. Davies, K. E. Francis: Plutonium Hexafluoride, in: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 1956, 2 (5-6), S. 358—367 (Шаблон:DOI).
- ↑ 2,0 2,1 2,2 Alan E. Florin, Irving R. Tannenbaum, Joe F. Lemons: Preparation and Properties of Plutonium Hexafluoride and Identification of Plutonium(VI) Oxyfluoride, in: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 1956, 2 (5-6), S. 368—379 (Шаблон:DOI).
- ↑ M. J. Steindler, D. V. Steidl, R. K. Steunenberg: The Fluorination of Plutonium Tetrafluoride (Argonne National Laboratory Report ANL-5875); 1. Juni 1958 (Abstract Шаблон:Wayback).
- ↑ M. J. Steindler, D. V. Steidl, R. K. Steunenberg: The Fluorination of Plutonium Tetrafluoride and Plutonium Dioxide by Fluorine, in: Nucl. Sci. and Eng., 1959, 6 (4), S. 333—340 (Abstract Шаблон:Wayback).
- ↑ Bernard Weinstock, John G. Malm: The Properties of Plutonium Hexafluoride, in: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 1956, 2 (5-6), S. 380—394 (Шаблон:DOI).
- ↑ Masao Kimura, Werner Schomaker, Darwin W. Smith, Bernard Weinstock: Electron-Diffraction Investigation of the Hexafluorides of Tungsten, Osmium, Iridium, Uranium, Neptunium, and Plutonium, in: J. Chem. Phys., 1968, 48 (8), S. 4001–4012 (Шаблон:DOI).
- ↑ R. W. Kessie: Plutonium and Uranium Hexafluoride Hydrolysis Kinetics, in: Ind. Eng. Chem. Proc. Des. Dev., 1967, 6 (1), S. 105–111 (Шаблон:DOI).