Урану (IV) сульфат (U(SO4)2) — водорозчинна сіль урану. Дуже токсична сполука. Сульфатні мінерали урану зазвичай широко поширені навколо ураноносних шахт, де вони зазвичай утворюються під час випаровування багатих кислотою сульфатів шахтних хвостів, які були вимиті кисневими водами. Сульфат урану є перехідною сполукою у виробництві гексафториду урану. Він також використовувався для палива .
Урану (IV) сульфат | |
---|---|
Ідентифікатори | |
Номер CAS | 13470-23-0 |
SMILES | [U+2].[O-]S([O-])(=O)=O |
InChI | 1/H2O4S.U/c1-5(2,3)4;/h(H2,1,2,3,4);/q;+2/p-2 |
Властивості | |
Молекулярна формула | U(SO4)2 |
Молярна маса | 430.15 g/mol |
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа) | |
Примітки картки |
Підготовка
у розчині легко фотохімічно відновлюється до сульфату урану (IV). Фотовідновлення здійснюється на сонці та вимагає додавання етанолу як відновника. Уран (IV) кристалізується або випадає в осад надлишком етанолу. Його можна отримати при різному ступені гідратації. U(SO4)2 також можна отримати шляхом електрохімічного відновлення U (VI) і додавання сульфатів. Відновлення U (VI) до U (IV) відбувається природним шляхом за допомогою різноманітних засобів, у тому числі через дії мікроорганізмів. Утворення U(SO4)2 є ентропічно і термодинамічно сприятливою реакцією.
Видобуток і присутність у навколишньому середовищі
Вилуговування на місці (ISL), широко поширена техніка, що використовується для видобутку урану, бере участь у штучному збільшенні сполук сульфату урану. ISL був найпоширенішим методом видобутку урану в Сполучених Штатах протягом 1990-х років. Метод передбачає закачування екстракційної рідини (або сірчаної кислоти, або розчину лужного карбонату) у родовище руди, де вона комплексується з ураном, видаляючи рідину та очищаючи уран. Це синтетичне додавання сірчаної кислоти неприродно підвищує кількість комплексів сульфату урану на місці. Нижчий рН, викликаний введенням кислоти, збільшує розчинність U(IV), який зазвичай є відносно нерозчинним і випадає в осад із розчину при нейтральному рН. Ступені окислення урану коливаються від U3+ до U6+, U (III) і U (V) зустрічаються рідко, тоді як переважають U (VI) і U (IV). U(VI) утворює стійкі водні комплекси і тому досить рухливий. Запобігання поширенню токсичних сполук урану з місць видобутку часто передбачає відновлення U (VI) до набагато менш розчинного U (IV). Присутність сірчаної кислоти та сульфатів запобігає цьому поглинанню, однак, як через зниження рН, так і через утворення солей урану. U (SO4)2 розчинний у воді і, отже, набагато більш рухливий. Також досить легко утворюються сульфатні комплекси урану.
Література
- Perez, F. M.; Gil, J. M.; Gil, F. J. M. (1980). Preparation, infrared and visible spectra of Sulfate Complexes of Uranium(IV). Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 462: 231—240. doi:10.1002/zaac.19804620127.
- Merkel, B.; Hasche-Berger, A. (2008). Uranium, Mining and Hydrogeology. Springer.
- Hennig, C.; Schmeide, K.; Brendler, V.; Moll, H.; Tsushima, S.; Scheinost, A.C. (2007). «EXAFS Investigation of U(VI), U(IV), and Th(IV) Sulfato Complexes in Aqueous Solution». Inorganic Chemistry 46 (15): 5882–5892.
- Cardenas, E.; Watson, D.; Gu, B.; Ginder-Vogel, M.; Kitanidis, P.K.; Jardin, P.M.; Wu, W.; Leigh, M.B.; Carley, J.; Carroll, S.; Gentry, T.; Luoe, J.; Zhou, J.; Criddle, C.S.; Marsh, T.L.; Tiedje, J.M. (2010). «Significant Association between Sulfate-Reducing Bacteria and Uranium-Reducing Microbial Communities as Revealed by a Combined Massively Parallel Sequencing-Indicator Species Approach». Applied and Environmental Microbiology 76 (20): 6778-6786.
- Converse, B.J.; Wua, T.; Findlay, R.H.; Roden, E.E. (2013). «U(VI) Reduction in Sulfate-Reducing Subsurface Sediments Amended with Ethanol or Acetate». Applied and Environmental Microbiology 79 (13): 4173-4177.
- Day, R. A.; Wilhite, R. N.; Hamilton, F.R. (1955). «Stability of Complexes of Uranium(IV) with Chloride, Sulfate and Thiocyanate». Journal of the American Chemical Society 77 (12):3180-3182.
- Hennig, C.; Kraus, W.; Emmerling, F.; Ikeda, A.;. Scheinost, A.C. (2008). «Coordination of a Uranium(IV) Sulfate Monomer in an Aqueous Solution and in the Solid State». Inorganic Chemistry 47 (5): 1634—1638.
- Plášil, J.; Fejfarová, K.; Novák, M.; Dušek, M.; Škoda, R.; Hloušek, J.; Čejka, J.; Majzlan, J.; Sejkora, J.; Machovič, V.; Talla, D. (2011). «Běhounekite, U(SO4)2(H2O)4, from Jáchymov (St Joachimsthal), Czech Republic: the first natural U4+ sulphate». Mineralogical Magazine 75 (6): 2739—2753.
- Mudd, G.M. (2001). «Critical Review of Acid in situ leach uranium mining: 1. USA and Australia». Environmental Geology 41 (3-4): 390—403.
- Závodská, L.; Kosorínová, E.; Scerbáková, L.; Lesny, J. (2008). «Environmental Chemistry of Uranium». HV ISSN 1418-7108.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Uranu IV sulfat U SO4 2 vodorozchinna sil uranu Duzhe toksichna spoluka Sulfatni minerali uranu zazvichaj shiroko poshireni navkolo uranonosnih shaht de voni zazvichaj utvoryuyutsya pid chas viparovuvannya bagatih kislotoyu sulfativ shahtnih hvostiv yaki buli vimiti kisnevimi vodami Sulfat uranu ye perehidnoyu spolukoyu u virobnictvi geksaftoridu uranu Vin takozh vikoristovuvavsya dlya paliva Uranu IV sulfatIdentifikatoriNomer CAS 13470 23 0SMILES U 2 O S O O OInChI 1 H2O4S U c1 5 2 3 4 h H2 1 2 3 4 q 2 p 2VlastivostiMolekulyarna formula U SO4 2Molyarna masa 430 15 g molYaksho ne zaznacheno inshe dani navedeno dlya rechovin u standartnomu stani za 25 C 100 kPa Instrukciya z vikoristannya shablonuPrimitki kartkiPidgotovkau rozchini legko fotohimichno vidnovlyuyetsya do sulfatu uranu IV Fotovidnovlennya zdijsnyuyetsya na sonci ta vimagaye dodavannya etanolu yak vidnovnika Uran IV kristalizuyetsya abo vipadaye v osad nadlishkom etanolu Jogo mozhna otrimati pri riznomu stupeni gidrataciyi U SO4 2 takozh mozhna otrimati shlyahom elektrohimichnogo vidnovlennya U VI i dodavannya sulfativ Vidnovlennya U VI do U IV vidbuvayetsya prirodnim shlyahom za dopomogoyu riznomanitnih zasobiv u tomu chisli cherez diyi mikroorganizmiv Utvorennya U SO4 2 ye entropichno i termodinamichno spriyatlivoyu reakciyeyu Vidobutok i prisutnist u navkolishnomu seredovishiVilugovuvannya na misci ISL shiroko poshirena tehnika sho vikoristovuyetsya dlya vidobutku uranu bere uchast u shtuchnomu zbilshenni spoluk sulfatu uranu ISL buv najposhirenishim metodom vidobutku uranu v Spoluchenih Shtatah protyagom 1990 h rokiv Metod peredbachaye zakachuvannya ekstrakcijnoyi ridini abo sirchanoyi kisloti abo rozchinu luzhnogo karbonatu u rodovishe rudi de vona kompleksuyetsya z uranom vidalyayuchi ridinu ta ochishayuchi uran Ce sintetichne dodavannya sirchanoyi kisloti neprirodno pidvishuye kilkist kompleksiv sulfatu uranu na misci Nizhchij rN viklikanij vvedennyam kisloti zbilshuye rozchinnist U IV yakij zazvichaj ye vidnosno nerozchinnim i vipadaye v osad iz rozchinu pri nejtralnomu rN Stupeni okislennya uranu kolivayutsya vid U3 do U6 U III i U V zustrichayutsya ridko todi yak perevazhayut U VI i U IV U VI utvoryuye stijki vodni kompleksi i tomu dosit ruhlivij Zapobigannya poshirennyu toksichnih spoluk uranu z misc vidobutku chasto peredbachaye vidnovlennya U VI do nabagato mensh rozchinnogo U IV Prisutnist sirchanoyi kisloti ta sulfativ zapobigaye comu poglinannyu odnak yak cherez znizhennya rN tak i cherez utvorennya solej uranu U SO4 2 rozchinnij u vodi i otzhe nabagato bilsh ruhlivij Takozh dosit legko utvoryuyutsya sulfatni kompleksi uranu LiteraturaPerez F M Gil J M Gil F J M 1980 Preparation infrared and visible spectra of Sulfate Complexes of Uranium IV Zeitschrift fur anorganische und allgemeine Chemie 462 231 240 doi 10 1002 zaac 19804620127 Merkel B Hasche Berger A 2008 Uranium Mining and Hydrogeology Springer ISBN 978 3 540 87745 5 Hennig C Schmeide K Brendler V Moll H Tsushima S Scheinost A C 2007 EXAFS Investigation of U VI U IV and Th IV Sulfato Complexes in Aqueous Solution Inorganic Chemistry 46 15 5882 5892 Cardenas E Watson D Gu B Ginder Vogel M Kitanidis P K Jardin P M Wu W Leigh M B Carley J Carroll S Gentry T Luoe J Zhou J Criddle C S Marsh T L Tiedje J M 2010 Significant Association between Sulfate Reducing Bacteria and Uranium Reducing Microbial Communities as Revealed by a Combined Massively Parallel Sequencing Indicator Species Approach Applied and Environmental Microbiology 76 20 6778 6786 Converse B J Wua T Findlay R H Roden E E 2013 U VI Reduction in Sulfate Reducing Subsurface Sediments Amended with Ethanol or Acetate Applied and Environmental Microbiology 79 13 4173 4177 Day R A Wilhite R N Hamilton F R 1955 Stability of Complexes of Uranium IV with Chloride Sulfate and Thiocyanate Journal of the American Chemical Society 77 12 3180 3182 Hennig C Kraus W Emmerling F Ikeda A Scheinost A C 2008 Coordination of a Uranium IV Sulfate Monomer in an Aqueous Solution and in the Solid State Inorganic Chemistry 47 5 1634 1638 Plasil J Fejfarova K Novak M Dusek M Skoda R Hlousek J Cejka J Majzlan J Sejkora J Machovic V Talla D 2011 Behounekite U SO4 2 H2O 4 from Jachymov St Joachimsthal Czech Republic the first natural U4 sulphate Mineralogical Magazine 75 6 2739 2753 Mudd G M 2001 Critical Review of Acid in situ leach uranium mining 1 USA and Australia Environmental Geology 41 3 4 390 403 Zavodska L Kosorinova E Scerbakova L Lesny J 2008 Environmental Chemistry of Uranium HV ISSN 1418 7108