Г. Реми - Курс неорганической химии (1109024), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Следуат иметь в виду„ чта аналогичные реакции дает молибден. 11пагда в синий цвет окрашивается л МЬтО», если па пее действовать водородам в момент абразаваппя (см. стр. 128). Фасфатвые перлы, бесцзатпыа е акяслктельнаы пламени, становятся синими в восстановительном, а при добавлении пебоаьшнх количеств сульфата железа(11)— кровава-краснымн. В в»вава„а анализ» вальфра»«, пак правило, определяют в видо трехаквсв вольфрама после осаждения желтой вольфрамовой кислоты нлп зальфрамата ртути(1) НХ»%0».
Отделение ат ыалибдена мажпа осуществить отгавкой последпага в видо 1«1аО» 211С( в токе хлористого водорода пзп, воспользовавшись нерастварпл«астма трехаюзсп воль— фрака в противоположность трехакиси молибдена, а 50«4-пом растворе серно»«кнщюты, Ьельчар и Нагтап (Ве1сЬаг, Г«пгсеп, 1951) пля атделепия вопьфраыв ат мщ«нбдена ревев каплуны п«июль»акать 1-амина-4-а-амппафенилвафталин. агат реактив ие растворов, содержащих достаточное казачества соляной кислоты, осаждает талька вольфрам.
Ма»»«ба»а п1«п»тап на захватывается. Очень небольшие количества вааьфраыа ЦОу к менее) можно, па данным «рай»ля (р а) К 1, Анке»т. СЬаш., 45, 674 (1932)), еще с даста*очной точностью определять по иитансквнаму желтому акрашивапяю, зазпа»«шащсму прп добаелсапв к слабащелачпаму раствору вальфрамата хларнда алова(11) а присутствии рады«ида калия, УРАП ( ОВАЫ11)М) Б Распространение в природе.
В природе уран встречае~ся в основном и ппде урановой смаляиай руды. Этот минерал представляет собой двойное соедннепке окиси урана(1Ъ») нли урана('»«) с окисью урана(У1) (см. стр. 21й) „ в основном ««твечаюп(ое формуле П»0». Почти всегда ыпнерал содержит неболыпне количества окислов других металлов (п«плаза, свинца, кальция, горин и редких земель). Перпыыи разработанными месторождениями явлнюгся рудники «Иоахпмсталь» в Чехии. Этот минерал ветре~жется и в других ранопах чешских к саксонских Рудных гор и в Кркоше, а также в небольших количествах в Португалки, Акглнн (Корпуэлл). Норвегии п 1Пвецин.
Спмые крупные месторон«данин распело»каны в Канаде (у Большого Медвежьего озера) н в Конго (Леопольдвиль) 207 »гине»таз груииа иеригдигегией Системы Палея»к меньших размеров имеются в США (шт. Колорадо н (Ота). Но там. а большом количестве присутстиует каркотнт )йз(150»)э(ЧО»)з ЗН,О, являющийся наряду со смоляной рудой важнейшей рудой урана. Мииералом, который встречается пе во вторичных осадочных отложепиях, как Траповая смоляиая руда, а в всиоторых основных породах, так называемых пегматитах, яляется ураиииит (»»Оз.
Этот вшиерал всегда содержит окись терпя, так»шк СОэ, я ТЬОз пзоморфпы. Некоторые рээновпдиости ураиияита содержат наряду с ториеы зяачительиые количества рея»«их земель, например встречающиеся в Норвегии минералы веге»и»э, браг»григи и итееатги. Смесью окисеи урана и тория, в которой преобладает Т)»Оа, является терианит. Почти шюгда содержит окись урана и тсрит Т)»810», по, как правило, в о«сии ггетэыпггх количествах. Кроме того, следует уиоыяпуть к ау»ну»или (урайит, калы»»»евоургионая слюда» Са(СО»)а(РО»)».ЭНз0; урансэириа» (УРавит баРпи) Ва(СО»)э(РО»)т. 8НзО; эаэьиоэит (тоРбоРпит, УРаквт меДи) Сп(00»)э(РО»)з. 8Н 0 и 1»ей»гери»и Сп(()0э)з(Ла0»)э.
Всегда содоряжт урви и минералы звксевит и полвкрас. Исторические сведепня. Уран был открыт Клапротом в урановой, смоляной руде и 1739 г. Свое название он получил в честь планеты Уран, открытой эа несколько лет до этого Гершелем. Восстаповлепкоы гвдрата окиси урана(Ч1) Клапрот получил двуокись урана, которую долгое вреыя првиимали аа металлический уран, вака в 1841 г. Пелиго ие получил па«таящий металлический уран. Оп выделил его восстаповлеиием ()С1»металлическим калием. Этот ыетод в привципе является в пастоящее время наиболее удобным методом получения чистого металла.
Прежде техпическукг переработку урановых руд производили в осповиоы для колучеиия содержащегося в пкх радия. Окись урана залучали в качество побочного продукта. В настоящее время, наоборот, радий является побочпым продуктом добычи урана. Горигг»! разработки ураяазшу смоляков руды пачюпзсь в серепипе Х1Х столетия э шахтах «Иоахиысталя» а чешских Рудных горах, после того как пршпла в упадок эследгтаио истощения запасов руды добыча серебра, процветавшая та»«с ХЧ1 до качала Х1Х века ', Одиовремеиио завоичичись и (гаер»баски сввицозых руд.
Соедииеиия урала, добываемые из сыоляпоы руды, первое время находили очень ограниченноепркыепе~пе. Их испольэова.чи в основном для приготовчеиия красиных флуоресцирующпх стекол и керамических красок. Существеппоо экачепио урановые руды приобрели только после открытия ргдия (1898, см. гл. Н), для добычи которого вскоре началась их пореработха в больших масштабах почти во всех крупиых отравах, 'и прежде всего в США.
Но п тогда примеиепие соедииевий урака было ограпвчеийывг, а в. самоы металле вообще пе было кикакой потребиости. Но в пас»евшее время металлический урал имеет огроыиоо эиачеиие вследствие использования его для получения а,»утопия к в атоыпьгх реакторах, что а копечкоы счете осиоваяо ва открытом Раиом Н939) явлении Асаепвя атомов. Получение.
Урановую руду вначале выщедачпвают серной, азотной плк соляпой кнслотоп. Для осажден»»я алюминия, кобальта, железа н марганца к раствору добавляют Са(ОН)т н избыток»)а»СО». Образующийся при этом карбопатоуранат разлагают соляной кислотой н яэ полученного раствора солей урапнла, пропуская аммиак, осаждают уран в виде (Р(Н»)э()эО» — ураната аммония. Прокалпвапнем осадок переводят в окись 15»0». Если перерабатываются руды содержащие медь или мышьяк то иэ подкислеяиого соляной кислотой раствора карбояатоурапата уран осаждают?(аЮП в ивдеХа»0»0».
Эту голь вповь растворшот в ссляиой кислоте и в раствор пропусвшвог Нтб. При этом выпадают в осадок Сий и Лэгчэ. Из фильтрата, освобождеивого от Н»8 кипячепиеы, эьщеляют затем амвпип»ом уран в видо (НН )т()тО». г Иоахиыстальские серебряные монеты сиачала кратко иаэывались «иозхимсталерамле, по»диев просто еталерамл», а в Америке это паэвапва бьь»о превращено в «доллар».
Гаага 5 Если исходной рудой явтлгтгя карнотпт, то следует провести некоторые опорацви для отдаленна урана от запалая н фосфорной ьислогы. Дли переработки о<спаса ураном руд используют особые способы, например патровские в токе хлора <г.ш с лругкми х<ториругощими агентами (ЗС1з<.БОС1з, СОС1з, СС) ), Прв этом уран отгоияетсп в виде СС1!« Восстаповлеггке 1.<сОз до металла моп'но проводить, как на!пел Муассан (1883 г.), нагргпэппем с углом в электрической дуговой лечи. Однако получаемый таким способом металл содержит карбиды. Получение чистого ыоталлмчгского урана затруднено (кроме его способности образо-' вывать ггарбщ<,0 также ого высоким сродствоы к кислороду н азоту. Дли по;гуче<тпя чистого металла а аабсратсрнмс усаосиах штиболее пригоцвым является метод зои Аркеля п де Бура (тап Агйе1, йе Воет), если его использовать в вариаитс, «роиаожепиом Футом (кое!е, 1944 — 1945; см.
также Ргезсом, 11о)шез, 1944). Наиб«осе удобпьтм техипчееким способом является сиссос Вжтинсауса, состоящий е а.ши<ролвтпческом разложении ()Рс или КБРз, растворенных и расплава СаС1з МзС1. Чистый уран можно получить в промышлепиых масштабах посстапозлевием СС)с ьюталлическвм кальцием (Затее, 1926) илк металлическям калием (полученным ззаисшдействием СаСз с КС1; Сап!!4, 1947); ()С!с+2Са=()+2СаС1т+121 кзаа, ()С1г+4К=()+4КС1+167 ааа с. Обычный метод получения чистого ыеталлического урана для атомных раааа<арса заключается в восставовленин тетрафгорнда урана металлическим кальцием: )грс+2Са=С+2Сауз+124 иаа ь При этом исходят из триурапоктоксида СзОа, полученного пагреэаниосг(Х Нс)зБзОг Этот окясел переводит в 1)Оз, например нагревая его в токе водорода. Обрабатывая двуокись урана 40с4-пой плавявозой кислотой и обезвоживая первоначально образуюигийсл гидрат пагрезапием иод уменьшепвым давлением,получают тстрафторид урана.
,Его ъгожпо получить и непосредственным воздействием газообразного фтора па двуоилгь урана при повышепиых температурах. Чистый металлический кальций, требуюпГийся для проведения этого процесса, получают взаимодействием окиси кальция с злюмиивем и лоследугощей воэгоииой в вакууме. Ври реакции тетрафторида урана с металаическпы кальцием урал получают в расплавленном оосголпип.
Дли застывания его выливают в формы из плавленого фаюорпта, затеи расплавляют и вакууме в тиг.<ях иа того жо материала н получают металл с оодержанием 99,96с4. Свойгтпа. Уран в чистом состоянии представляет собой серебрястобелый блосгпиднй металл, который постепенно тускнеет па воздухе. Оп пе очек! тиерд, куется и прокатывается прн обычных температурах. Прп нагревании он сначала становится хрупким, по при дальнейшем повышении температуры — очень пластичным. Причиной такого ЗЗЭ гзс. изменения свойств являются фазовые переходы а-П -ь !1-1) — ь у-П (см. стр.
138). Плотность чистого урана составляет (9,05, удельная тепло- емкость (при комнатной температуре) равна 0,0274. Температура плавления урана по сравнению с температурамп плавления его аналогов относительно низка (НЗО'), Теплота плавления равна 2,8 нкал/з-атон. Темпсрагуроу<о эазпсимость атогшой теплоеикости Ср и-урана выше 0с мол<по представить ф <рмуаой <,"г = 3,!б + 6,44 40 з7* + 0,80 10зТ с, где Т вЂ” абсоллжиая теми< ратура ! Моске, !ГеИеу, ! 047), Тепзосикостк ()- к у-Б по зависят от теэгпературы (10,96 и !<, ! о соотэ«т«тэсиио) .