Ammoniumdiuranat

Strukturformel
Allgemeines
Name	Ammoniumdiuranat
Summenformel	H8N2O7U2
CAS-Nummer	7783-22-4
PubChem	197096
Kurzbeschreibung	gelb-rötlicher Feststoff[1]
Eigenschaften
Molare Masse	624,13 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Löslichkeit	unlöslich in Wasser und Laugen, löslich in Säuren[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus RL 67/548/EWG, Anh. I [2] Gefahr H- und P-Sätze H: 330-300-373-411 EUH: keine EUH-Sätze P: ? EU-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.

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Ammoniumdiuranat (ADU) ist eine chemische Verbindung aus Stickstoff, Wasserstoff, Uran und Sauerstoff. Es entsteht zusammen mit Natriumdiuranat bei der Produktion von Yellowcake. Formal lässt sich ADU durch die Gruppenformel (NH₄)₂U₂O₇ charakterisieren. Tatsächlich werden verschiedene Spezies unterschiedlicher Zusammensetzung gefunden, für die sich die allgemeine Formel [m UO₃ · 2n NH₃ · 2(m–n) H₂O] · p H₂O formulieren lässt.^[3]

Gewinnung und Darstellung

Ammoniumdiuranat wird aus Uranylsulfat-Lösung durch Zusatz von wässriger Ammoniaklösung gefällt:^[4]

$\mathrm{2 \ UO_2^{2+} + 6 \ NH_3 + 3 \ H_2O \rightarrow}$ $\mathrm{(NH_4)_2U_2O_7 + 4 \ NH_4^+}$

Diese Reaktion kann in der Analytischen Chemie auch als Nachweis für Uran(VI)-Verbindungen verwendet werden.

Verwendung

Das durch obige Reaktion gewonnene Ammoniumdiuranat (technisch auch Yellowcake genannt^[5]) wird verglüht, um daraus Triuranoctoxid zu gewinnen. Diese Reaktion verläuft über mehrere Zwischenstufen; zunächst wird ein Teil des Kristallwassers sowie Ammoniak abgespalten, bevor die UO₃-Einheiten dehydratisiert werden und schließlich Sauerstoff abgespalten wird.^[3] Formal lautet die Gesamtgleichung:

$\mathrm{3 \ (NH_4)_2U_2O_7 \rightarrow 2 \ U_3O_8 + 6 \ NH_3 + 3 \ H_2O + O_2}$

Beim Glühen wird Uran(VI) partiell zu Uran(IV) im Uran(IV,VI)-oxid reduziert.

Das Triuranoctoxid wird im weiteren Prozess der Uranherstellung mit Salpetersäure umgesetzt. Dadurch entsteht Uranylnitrat, aus dem reines Urantrioxid isoliert werden kann. Dieses wird mit Wasserstoff zu Urandioxid reduziert. Bringt man Urandioxid mit Flusssäure und Fluor zur Reaktion, entsteht Uranhexafluorid, aus welchem schließlich durch Reduktion mittels Calcium oder Magnesium reines Uran gewonnen wird.^[4]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} SLAC: PHYSICAL CONSTANTS OF INORGANIC COMPOUNDS.
2. ↑ ^{a b} 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 IFA, abgerufen am 20. März 2011 (JavaScript erforderlich)
3. ↑ ^{a b} Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie – Uran, Ergänzungsband Teil C 3, Verbindungen, 8. Auflage, Berlin, Heidelberg, 1975.
4. ↑ ^{a b} Nuclear Chemistry - Uranium Production (englisch)
5. ↑ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.

Literatur

• Ingmar Grenthe, Janusz Drożdżynński, Takeo Fujino, Edgar C. Buck, Thomas E. Albrecht-Schmitt, Stephen F. Wolf: Uranium, in: Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Hrsg.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Springer, Dordrecht 2006; ISBN 1-4020-3555-1, S. 253–698; doi:10.1007/1-4020-3598-5_5.