硝酸鈾酰
硝酸鈾醯(UO2(NO3)2),是一種易溶於水的黃色固體,有放射性。它的相對摩爾質量為394.04 g/mol(無水)。水合物為黃綠色的[2]六水合硝酸鈾酰(UO2(NO3)2.6H2O),水合物結晶具摩擦發光(triboluminescent)和紫外激發發光的性質。
硝酸鈾醯 | |
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別名 | Uranium nitrate |
識別 | |
CAS號 | 10102-06-4(無水) 13520-83-7(六水) |
ChemSpider | 22177973 |
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | QWDZADMNIUIMTC-FNIZAZFDAM |
性質 | |
化學式 | UO2(NO3)2 |
摩爾質量 | 394.04 g·mol⁻¹ |
外觀 | 黃色粉末或晶體 |
熔點 | 59 °C(六水)[1] |
沸點 | 118 °C 分解 |
溶解性(水) | ~66g/100 g |
危險性 | |
MSDS | External MSDS |
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
化學性質
硝酸鈾酰加熱300℃至分解:2UO 2 (NO 3 ) 2 →2UO3+4NO ↑+3O 2 ↑
用途
攝影
在19世紀前葉,許多感光金屬鹽已選為攝影過程的候選材料,硝酸鈾醯也在其中。以硝酸鈾醯為材料作的相紙因此稱為uranium prints,urbanities或更普遍的uranotypes。
蘇格蘭人小查爾斯·柏奈特(J. Charles Burnett)是第一個發明鈾攝影過程的人,在1855年和1857年,用這種化合物作為感光材料。他在1858年寫了一篇文章,比較利用鈾鹽和氧化鐵攝影。讓鈾離子接受兩個電子和降低至較低氧化態的鈾(IV)的過程的關鍵是照射紫外線。Uranotypes在影像中,從一個較為中性的(neutral)紅棕色(brown russet)到強bartolozzi紅,有很長的色調等級(tone grade)。有殘留化合物的相紙上具有輕微的放射性,這可以作為一個識別它們的非破壞性方法。其他幾個使用化合物的更複雜的攝影過程,出現並消失在第二個世紀的後半期,例如 Wothlytype、Mercuro-Uranotype 和Auro-Uranium。至少到19世紀未,有關鈾的紙張給商業化大量製造,而實質上有較高敏感性和實用性優點的鹵化銀卻漸漸消失。不過1930年到1950年之間,Kodak Books仍然記載著使用醋酸鈾醯的鈾碳粉(Kodak T-9)。現在仍有一些alternative process的攝影師包括藝術家Blake Ferris & Robert Schramm繼續以uranotype創作。
生物檢測
與醋酸鈾醯(uranyl acetate)混合,在電子顯微鏡檢測中可以用來作為病毒的負染色;穩定組織樣本切片的核酸和細胞膜。
核子
硝酸鈾醯在1950年代時用於燃料水溶液均勻反應堆(Aqueous Homogeneous Reactor)中。但是,它給證明在此應用中太過於具有腐蝕性,因此中止了這個試驗。
硝酸鈾醯在核廢料再處理中扮演重要的角色;它是將核燃料棒或黃餅溶解於硝酸中所產生的鈾化合物,可以進一步分離和製備六氟化鈾,再以同位素分離(isotope separation)製備濃縮鈾。
健康和環境議題
硝酸鈾醯是一種氧化性和高毒性化合物,所以不能進入人體;它會引發嚴重的腎功能不全和急性腎小管壞死(acute tubular necrosis),且是一種淋巴球有絲分裂原(mitogen)。靶器官包括腎、肝、肺及腦部。當加熱或遭受衝擊而接觸氧化性物質時,它也會引發劇烈的大火與爆炸。
1999年9月30日,日本發生東海村JCO臨界意外,即在處理硝酸鈾醯的過程意外造成臨界狀態發生,近距離的三名工作人員中,有兩人因接受到致死量的中子射線輻射而死亡。
參考資料
- ^ Yu. M. Kulyako, T. I. Trofimov, M. D. Samsonov, A. Yu. Shadrin, B. F. Myasoedov. Solubility of plutonium nitrate in uranyl nitrate hexahydrate melt. Radiochemistry. 2008-06, 50 (3): 250–252 [2021-08-18]. ISSN 1066-3622. doi:10.1134/S1066362208030053 (英語).
- ^ Roberts, D.E. and Modise, T.S. (2007). Laser removal of loose uranium compound contamination from metal surfaces. Applied Surface Science 253, 5258-5267.