硝酸钍

化合物

硝酸钍是一种无机化合物化学式为Th(NO3)4,为极易潮解的放射性氧化剂。

硝酸钍

Struktur des Thorium4+-Ions    Struktur des Nitrat-Ions

IUPAC名
Thorium(IV) nitrate
识别
CAS号 13823-29-5(无水)  checkY
87174-21-8(三水)  checkY
13470-07-0(四水)  checkY
14767-04-5(五水)  checkY
23739-44-8(六水)  checkY
性质
化学式 Th(NO3)4
摩尔质量 480.066(无水)
552.130(四水)
570.146(五水)
588.162(六水) g·mol⁻¹
外观 白色晶体(四、五或六水)[1]
熔点 55 °C(328 K)(无水)[2]
沸点 dec.
溶解性 65.6 g/100 g溶液(20 °C,水合)[3]
186 g/100 g水(0 °C,水合)[4]
37.06 g/100 g苯乙酮溶液(25 °C,四水)[5]
33.4 g/100 g正己醇溶液(25 °C,四水)[5]
危险性
欧盟分类 氧化性、放射性
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

制备

独居石精矿用50%氢氧化钠溶液在140°C下溶解,后经热水稀释和70°C下保温陈化,得到独居石碱溶饼。用硝酸溶解独居石碱溶饼,经两次萃取和反萃,得硝酸钍溶液:

LnPO4 + 3NaOH → Ln(OH)3 + Na3PO4
Th3(PO4)4 + 12NaOH → 3Th(OH)4 + 4Na3PO4
Th(OH)4 + 4HNO3 → Th(NO3)4 + 4H2O

从溶液中根据条件的不同可以结晶出四、五或六水合物。

物理性质

无色或白色六角板状易潮解结晶,有放射性。易溶于水,水溶液呈酸性。溶于乙醇

硝酸钍水合物的比放射性强度为3.93 kBq/g。[6]

化学性质

当硝酸钍的五水合物被加热时,可得到含结晶水更少的硝酸盐,但在此过程中该化合物也会损失一些硝酸根。在140℃时分解产生碱式硝酸钍ThO(NO3)2,而在加强热时会得到二氧化钍

过氧化氢与硝酸钍的稀硝酸溶液混合,可沉淀出多聚过氧硝酸盐,其化学式为Th6(OO)10(NO3)4·10H2O。

硝酸钍溶液水解会产生碱式盐Th2(OH)4(NO3)4·xH2O和Th2(OH)2(NO3)6·8H2O,在Th2(OH)2(NO3)6·8H2O晶体中,一对钍原子由两个架桥氧原子连接。每个钍原子被三个双齿硝酸盐基团和三个水分子包围,配位数为11。

硝酸钍还能形成络合物,如MgTh(NO3)6·8H2O、CoTh(NO3)6·8H2O、Th(NO3)4·6DMSO等。[1]

用途

用于汽灯纱罩发光体和制取其他化合物。

参考资料

  1. ^ 1.0 1.1 《无机化学丛书》.第十卷 锕系 锕系后元素.科学出版社. 唐任寰、张青莲等主编. P94. 5.4.4 钍的重要盐类
  2. ^ Benz, R.; Naoumidis, A.; Brown, D. Th Thorium: Supplement Volume C 3 Compounds with Nitrogen. Springer Science & Business Media. pp. 70–79. ISBN 9783662063309.
  3. ^ Thorium Nitrate (pdf) (PDF). nda.gov.uk. [2024-07-19]. 
  4. ^ THORIUM NITRATE HYDRATE. Chemical Book. [2024-07-19]. (原始内容存档于2022-07-31). 
  5. ^ 5.0 5.1 C. C. Templeton and Norris F. Hall. The Solubility of Thorium Nitrate Tetrahydrate in Organic Solvents at 25°C. J. Phys. Chem. 1947, 51, 6, 1441–1449. doi:10.1021/j150456a017.
  6. ^ 硝酸钍 水合物 99%(T) Sigma-Aldrich产品说明书