[拼音]：youhuahewu

[外文]：uranium compounds

铀在不同情况下，可以生成U(Ⅲ)到U(Ⅵ)的各种铀化合物，其中最稳定的是U(Ⅵ)的化合物，其次是U(Ⅳ)的化合物。主要化合物有：氧化物、氟化物、碳化物、硅化物。（见彩图）

铀的重要氧化物有UO2、U4O9、U3O8、UO3和UO4，其中最稳定的是U3O8，其次是UO2。

二氧化铀是深褐色粉末，密度为10.96克/厘米3，熔点2878°C。二氧化铀具有半导体性质，电阻率随温度升高而下降。由于二氧化铀具有受强辐照时不发生异性变形、在高温下晶格结构不变、不挥发和不与水发生化学反应等特性，已广泛用于制造反应堆燃料元件。

二氧化铀在室温下较稳定，但在空气中加热到200°C以上时会氧化成八氧化三铀。二氧化铀在高温下能与 、氟化铵等作用生成四氟化铀；溶解在过氧化氢的碱溶液中，生成过氧铀酸盐。二氧化铀可用金属热还原法还原成金属铀，还原剂常用钙和镁。

具有工业意义的二氧化铀制备方法有两种：

（1）高温还原法　 三氧化铀或八氧化三铀在800～900°C与氢进行还原反应而得;或用氨作还原剂，在550°C也可制得二氧化铀。

（2）热分解法　重铀酸铵(NH4)2U2O7、三碳酸铀酰铵(NH4)4[UO2(CO3)3]及草酸铀酰UO2C2O4等铀盐，在隔绝空气的情况下热分解，生成三氧化铀，分解产生的还原性气体，可进一步将三氧化铀还原成二氧化铀。分解温度约为450°C，还原温度为650～800°C。

三氧化铀随着生成条件不同，具有无定形和多种晶体结构，至少有六种晶体异构体，并各具有不同的特性。其颜色通常为橙色，随着晶体结构不同，颜色也不同。

几乎所有的铀酰盐、铀酰铵复盐、铀酸铵盐在空气中煅烧，都可生成三氧化铀。工业上最常用的制备方法是三碳酸铀酰铵、 UO2(NO3)2、重铀酸铵及铀的水合过氧化物在400°C下热分解。

八氧化三铀粉末的颜色随制备的温度不同而呈橄榄绿、墨绿，有时呈黑色。三氧化铀在温度大于500°C时，即可转化为八氧化三铀。重铀酸铵在800°C热分解也可得到八氧化三铀。

已发现的氟化物有UF3、U4F17、U2F9、UF5和 UF6。UF3不挥发。UF6是唯一稳定而易挥发的铀化合物，在气体扩散法分离铀同位素的工艺中，占有重要地位。四氟化铀则是生产金属铀工艺中的重要化合物。

四氟化铀呈翠绿色，又称绿盐。四氟化铀很稳定，在800°C才与氧反应，在250～400°C与氟反应生成 ，在高温下碱金属或碱土金属能将其还原成金属铀。四氟化铀的制法有两种：

（1）湿法，在酸性溶液中，将六价铀还原成四价，再与 作用，生成四氟化铀沉淀；在低于100°C时，在真空或惰性气体气氛中，用 处理二氧化铀，也可得四氟化铀，称为低温氟化法。上述两种方法所得的四氟化铀都是水合物。

（2）干法，二氧化铀和 在500～700°C可转化为四氟化铀；用氟里昂作氟化剂时，由于它具有还原性，也可以三氧化铀为原料制得四氟化铀：

稍加入些氧，反应即不产生光气；以氢、氯化氢、三氯乙烷、四氟化碳等为还原剂，在高温下也可将 还原为四氟化铀，此法也具有工业意义。

是近于白色的粉末，容易挥发，已广泛用于气体扩散法分离铀同位素。 不很活泼，在一般条件下不与氧、氢或氯反应；与氢在300°C以上才发生反应，反应缓慢；与水反应剧烈，生成UO2F2和HF，并释放出大量热。 是强氟化剂和氧化剂，它可使镍合金腐蚀形成氟化膜而抗腐蚀，还可与多数有机物起氟化反应。制备 可用粉末状四氟化铀在约300°C与氟反应。

单铀酸盐和多铀酸盐（又称重铀酸盐）统称铀酸盐。单铀酸H2UO4形成的盐具有M2UO4通式，M是一价金属阳离子，铀呈六价。单铀酸在空气中与碱金属氧化物、碳酸盐或乙酸盐一起加热，可得单铀酸盐。多铀酸盐中重要的是重铀酸铵，在铀工业中是回收铀的重要中间产品，俗称黄饼。重铀酸铵的制法，在工业上是将氨水加入到硫酸铀酰或 溶液中，即可生成重铀酸铵沉淀。重铀酸铵的分子式过去一直认为是 (NH4)2U2O7，近来研究表明，它是三氧化铀－氨－水的三元体系，随沉淀生成的pH等条件的不同，三元组成也不同。

氢化铀是实验室中由铀制备大部分铀化合物的中间产物。块状金属铀在 250°C时与氢迅速反应，生成黑色粉末状氢化铀，温度高于400°C时，氢化铀开始分解，可得高活性细粉末状的铀。这种铀特别适于合成铀的化合物，这是氢化铀最主要的用途。

铀的碳化物具有独特的金属传导性，其熔点和硬度都很高，适于做核燃料。共有三种碳化铀：UC、U2C3和UC2。UC和分散在石墨中的UC2，是高温反应堆使用的核燃料形式。将氢化铀分解而得的细铀粉末与甲烷作用，在650°C生成UC，在950°C以上生成UC2。也可用碳还原氟化铀，然后用真空电弧熔化及浇铸而得UC。

铀的硅化物主要是硅化铀U3Si，它的密度高（15.6克/厘米3），寄生中子吸收截面低，同时对水有良好的耐腐蚀性。初步辐照试验已证明，它是一个潜在的有用的核燃料。硅化铀可用真空感应炉熔化铀和硅制得，由于其组成范围很窄，实际上很少得到单相合金，往往含有过量的铀或U3Si2。

参考书目

E.H.P.科德芬克著，《核原料》编辑部《铀化学》翻译组译：《铀化学》，原子能出版社，北京，1977。(E.H.P.Cordfunke，The Chemistry of Uranium，Elsevier，Amsterdam，1969.)

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