Un uranat este un anion care conține elementul uraniu într-una din stările de oxidare 4, 5 sau 6. Formula chimică generală este MxUyOz, unde M reprezintă un cation. De asemenea, sărurile care conțin astfel de anioni se numesc uranați.

Uranați de calciu, stronțiu, bariu și plumb

În funcție de numărul de atomi de uraniu conținuți de unitatea anionică se clasifică în monouranați, diuranați etc. Foarte cunoscuți sunt diuranații de sodiu (DUNA) și amoniu (DUA), produși intermediari în prelucrarea și purificarea uraniului.

SintezăModificare

O metodă cu aplicabilitate generală este reacția în stare solidă a componentelor oxidice la temperaturi ridicate. De exemplu,

Na2O + UO3 → Na2UO4

O altă metodă constă în descompunerea termică a unui compus de coordinație, de exemplu un acetat. Astfel, diuranat de bariu microcristalin poate fi obținut prin decompunerea la 900 °C în atmosferă inertă a acetatului de bariu și uranil:[1]

2 Ba[UO2(CH3COO)3]2 → BaU2O7 + ...

Uranații sunt săruri insolubile în apă sau alți solvenți, astfel că probe pure pot fi obținute doar prin controlul atent al condițiilor de reacție.[2]

De asemenea, prin controlul atmosferei de reacție, poate fi schimbată starea de oxidare a uraniului în diverși uranați. Astfel, prin tratament termic în atmosferă reducătoare, BaUO4 poate fi transformat în BaUO3, care poate ulterior reoxidat prin tratament termic în aer.

Formula stare de oxidare Grup spațial Simetrie Formula stare de oxidare Grup spațial Simetrie Formula stare de oxidare Grup spațial Simetrie
Li2UO4 VI α: Fmmm, Pnma

β:

ortorombic

hexagonal

BaU2O7 VI I41/amd tetragonal Sr2UO5 VI P21/c monoclinic
Na2UO4 VI α: Cmmm

β: Pnma

ortorombic

ortorombic

SrU2O7 VI Li6UO6 VI hexagonal
K2UO4 VI α: I4/mmm

β:

tetragonal

ortorombic

CaU2O7 VI Ca3UO6 VI P21 monoclinic
Cs2UO4 VI I4/mmm tetragonal MgU3O10 VI hexagonal Sr3UO6 VI P21 monoclinic
MgUO4 VI Imma ortorombic Li2U3O10 VI α: P21/c

β: P2

monoclinic

monoclinic

Ba3UO6 VI Fm-3m cubic
CaUO4 VI R-3m romboedral SrU4O13 VI monoclinic NaUO3 V Pbnm ortorombic
SrUO4 VI α: R-3m

β: Pbcm

romboedral

ortorombic

Li2U6O19 VI ortorombic KUO3 V Pm3m cubic
BaUO4 VI Pbcm ortorombic K2U7O22 VI Pbam ortorombic RbUO3 V Pm3m cubic
Li2U2O7 VI ortorombic Rb2U7O22 VI Pbam ortorombic CaUO3 IV cubic
Na2U2O7 VI C2/m monoclinic Cs2U7O22 VI Pbam ortorombic SrUO3 IV ortorombic
K2U2O7 VI R-3m hexagonal Li4UO5 VI I4/m tetragonal BaUO3 IV Pm3m cubic
Rb2U2O7 VI R-3m hexagonal Na4UO5 VI I4/m tetragonal Li3UO4 V tetragonal
Cs2U2O7 VI α: C2/m

β: C2/m

γ: P6/mmc

monoclinic

monoclinic

hexagonal

Ca2UO5 VI P21/c monoclinic Na3UO4 V Fm-3m cubic

Proprietăți și utilizăriModificare

 
Yellowcake, produs intermediar în fabricarea dioxidului de uraniu
 
O colecție de sticlărie de uraniu

Yellowcake este produs pentru concentrarea și separarea uraniului de alte elemente prin adăugarea de ioni alcalini sau amoniu la o soluție de uraniu

hexavalent, cind uraniul precipită sub formă de diuranat.[5] În cazul amoniului se obține diuranat de amoniu (DUA), constrituentul primar al yellowcake. Compoziția exactă a precipitatului depine de condițiile utilizate și de anionii prezenți îm soluție, formula (NH4)2U2O7 fiind doar una apriximativă. Pron descompunerea termică a DUA la 350 °C se obține β–UO3, iar la temperaturi mai ridicate, U3O8. Alți produși similari (cu comportament asemănător) sunt DUNA (diuranatul de sodiu) sau DUM (diuranatul de magneziu).

Oxizii și uranații au fost utilizați în trecut drept pigmenți pentru colorarea (în nuanțe de galben și verde) ceramicii și a sticlei de uraniu.[6] În prezent aceste aplicații au fost abandonate din cauza radioactivității uraniului.

Uranații joacă un rol important în managementul deșeurilor radioactive.[7]

ReferințeModificare

  1. ^ J.G. Allpress. „The crystal structure of barium diuranate, BaU2O7, J. Inorg. Nucl. Chem. 27 (1965) 1521-1527”. Accesat în . 
  2. ^ N.N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements (2nd ed.), 1997, Butterworth-Heinemann. p. 1269
  3. ^ W. H. Zachariasen (). „Crystal chemical studies of the 5f-series of elements. XXI. The crystal structure of magnesium orthouranate”. Acta Crystallogr. 7: 788–791. doi:10.1107/S0365110X54002459. 
  4. ^ Loopstra, B. O.; Rietveld, H. M. (). „The structure of some alkaline-earth metal uranates”. Acta Crystallogr. B. 25: 787–791. doi:10.1107/S0567740869002974. 
  5. ^ Hausen, D. M. (). „Characterizing and classifying uranium yellow cakes: A background”. JOM. 50 (12): 45–47. Bibcode:1998JOM....50l..45H. doi:10.1007/s11837-998-0307-5. 
  6. ^ Skelcher, Barrie (). The Big Book of Vaseline Glass. Atglen, PA: Schiffer Publishing. ISBN 978-0-7643-1474-2. 
  7. ^ Saling, James H.; Fentiman, Audeen W. (). Radioactive Waste Management (ed. 2). New York: Taylor & Francis. p. 2. ISBN 978-1-56032-842-1. Accesat în .