Urantetrafluorid

Kristallstruktur
Kristallsystem	monoklin
Raumgruppe	$C2/c \;$
Gitterkonstanten	a = pm b = pm c = pm
Allgemeines
Name	Uran(IV)-fluorid
Andere Namen	Urantetrafluorid
Verhältnisformel	UF4
CAS-Nummer	10049-14-6
PubChem	61461
Kurzbeschreibung	grüne Kristalle[1]
Eigenschaften
Molare Masse	314,02 g/mol
Aggregatzustand	fest
Dichte	6,7 g/cm3[1]
Schmelzpunkt	1036 °C[1]
Siedepunkt	1417 °C[1]
Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung aus RL 67/548/EWG, Anh. I [2] Sehr giftig Umwelt- gefährlich (T+) (N) R- und S-Sätze R: 26/28-33-51/53 S: (1/2)-20/21-45-61
Radioaktivität
Radioaktiv
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Uran(IV)-fluorid (UF₄) ist ein grüner kristalliner Feststoff mit einem geringen Dampfdruck und einer guten Löslichkeit in Wasser. Uran spielt in seinem vierwertigen Zustand eine Rolle in verschiedenen technologischen Prozessen. Es ist als „green salt“ bekannt.

Eigenschaften

UF₄ ist in der Regel ein Zwischenprodukt bei der Umwandlung von Uranhexafluorid (UF₆) sowohl zu den Uranoxiden (U₃O₈ oder UO₂) als auch zum Uranmetall. Es wird gebildet durch Reaktion von UF₆ mit Wasserstoffgas oder durch Einwirkung von HF auf Urandioxid (UO₂). UF₄ hydrolysiert allmählich bei Feuchtigkeit zu UO₂ und HF. Aufgrund dieses Verhaltens und den korrosiven Eigenschaften des sich bildenden HF ist es für eine Langzeitaufbewahrung eher nicht geeignet.^[3][4]

Synthese

Sehr reines Uran(IV)-fluorid kann durch Überleiten von trockenem Dichlordifluormethan (Freon 12) über 400 °C heißes Uran(VI)-oxid erhalten werden.^[5]

$\mathrm{UO_3 + 2\ CCl_2F_2 \longrightarrow UF_4 + Cl_2 + COCl_2 + CO_2}$

Sicherheitshinweise

UF₄ ist hochtoxisch beim Einatmen und Verschlucken. Außerdem besteht die Gefahr der Anreicherung im menschlichen Körper, was vor allem die Leber und die Nieren betrifft. Für Wasserorganismen ist es ebenfalls giftig und kann Langzeitschäden in der Wasserwelt verursachen. Wie alle Uranverbindungen ist es radioaktiv. Die Aktivität ist von der Isotopenzusammensetzung des Urans abhängig.

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d} Uran(IV)-fluorid bei www.webelements.com.
2. ↑ Nicht explizit in RL 67/548/EWG, Anh. I gelistet, fällt aber dort mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Sammelbegriff „Uranverbindungen“; Eintrag in der GESTIS-Stoffdatenbank des BGIA, abgerufen am 30. März 2009 (JavaScript erforderlich)
3. ↑ H. S. Booth, W. Krasny-Ergen, R. E. Heath: Uranium Tetrafluoride. In: Journal of the American Chemical Society. 68, 1946, S. 1969–1970. doi:10.1021/ja01214a028.
4. ↑ S. Kern, J. Hayward, S. Roberts, J. W. Richardson, F. J. Rotella, L. Soderholm, B. Cort, M. Tinkle, M. West, D. Hoisington, G. H. Lander: Temperature variation of the structural parameters in actinide tetrafluorides. In: Journal of Chemical Physics. 101, 1994, S. 9333–9337. doi:10.1063/1.467963.
5. ↑ G. Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd ed., vol. 1, Academic Press 1963, S. 261–262.

Literatur

• Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.
• Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw: Chemie der Elemente, 1. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9.

Weblinks

• Urantetrafluorid, Appendix A of the PEIS (DOE/EIS-0269) (engl.)