2.2.3 Уран фторидтері
Уран фторидтерінің келесі түрлері белгілі: UF3, UF4, U4F9, U2F9, UF5 және UF6
Уран трифторидін сутегімен, алюминиймен, уран гидридімен немесе жұқа дисперсті уранмен 1000оС температура шамасында тетрафторидтің қайта қалпына келтіру арқылы алуға мүмкін болады.
UF4
+
Al
UF3
+ AlF ↑
2UF4
+ H2
2UF3
+ 2HF↑
3UF4 + UH3 4UF3 + HF ↑+ H2
Уранның трифториді ұшқыш емес қатты зат, тығыздығы 8,95 г/см3, UF3 балқу температурасы - 1140°C болып табылады. Ол ұқсас келетін сирек кездесетін жер элементтердің фторидтерімен, изоморфен PuF3 -пен үйлеседі.
1000оС температурадан жоғары жағдайда қыздырғанда уранның трифторидінің сайкестенбеуі орын алады:
4UF3
3UF4
+
U
Уран трифториді бөлме температурасындаға ауаға тұрақты болады. Сыртқы пішіні бойынша, ол сұр түсті кокстәріздес масса болып көрінеді, алайда микроскоп астында қарағанда, қызыл күрең түсті шағын кристаллдан құрылатындығы байқайлады. UF3 суда ерімейді, бірақ тотығады және 100оС-тағы сумен едәуір жылдам гидролизденеді. Уран трифториді қышқылдың салқын сулы ерітінділерінде ерімейді, бірақ азотты және бор қышқылдарының қоспасында лезде ериді.
Уран тетрафториді - изумрудты-жасыл түсті, гигроскопиялық емес ұшпайтын қатты зат, суда ерімейді, балқу температурасы - 960°C -ты құрайды. Су буымен өңдеген кезде гидрофторидену – гидропиролиз, UO2 және фторсутекке дейін UF4 гидролизденетін қайтымды реакция жүреді. Уран тетрафториді қышқыл құрамды (Мысалы, Ce4+, Н2О2-NH3 қоспасы, хлорлы және азотты қышқылда) ерітінділерде жақсы ериді.
Уран технологиясында уран тетрафториді маңызды қосылыстарының бірі, ол металды уранды, сондай-ақ уран гексафторидін алу үшін бастапқы өнім болып табылады.
Уран гексафториді - түссіз кристаллды зат, тығыздығы 5,06 г/см3.Ол 56,54оС-та айдалады (возгонка) және қысымы 760 мм.сын.бағ. Үштік нүктесі 64,02оС және 1134 мм.сын.бағ. сайкес болады. Бөлме температурасында UF6 будың серпімділігі 120 мм.сын.бағ. құрайды. Нәтижесінде ұшқыштығы жоғары уран фториді, U235 уран изотопын, газдыдиффузиялық және газдыцентрифужды әдістермен байытуда кең қолданылады.
Уранның гексафторидінің кристалды құрылымы, тура симметриялы октоэдрлы типті молекулярлы тор болып келеді. Уран гексафторидінің симмериялық құрылымды молекулалары, UF6 молекула ассоциациясының жоқ болуымен түсіндіріледі. Газтәрізді уран гексафториді идеалды газ заңдылықтарына өте жақсы бағынады.
Уран гексафториді - реакцияласуға қабілеттігі аса зат.
Уран гексафторидінің су буымен өзара әрекетесуі кезінде уранилфторидпен қатар, уран гексафторидінің сумен және фторсутегімен бірге кешенді қосылыстары түзіледі, мұнда 180оС-қа дейін қыздырғанда түгелімен уранилфторидке айналады.
Гексафторид үшін қайта қалпына келу реакциясы тән, нәтижесінде тетрафторид және уранның аралық фторидтері алынады.
Сурет 2.3 Уранның аралық фторидтері үстінен гексафторидтердің парциалды қысымы
Аралық фторидтері үшін сәйкестенсіздірумен (диспропорционирлеумен) бірге жүретін гидролиз қасиеті тән болады.