Ammoniumdiuranat

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Kristallstruktur
Struktur von Ammoniumdiuranat
__ H+     __ U6+     __ O2−     __ N3−
Allgemeines
Name Ammoniumdiuranat
Verhältnisformel 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 EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [2]
06 – Giftig oder sehr giftig 08 – Gesundheitsgefährdend 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 330​‐​300​‐​373​‐​411
P: ?
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [3] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [2]
Sehr giftig Umweltgefährlich
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
 
Radioaktiv
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

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 Summenformel (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.[4]

Darstellung[Bearbeiten]

Ammoniumdiuranat wird aus Uranylsulfat-Lösung durch Zusatz von wässriger Ammoniaklösung gefällt:[5]

\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[Bearbeiten]

Das durch obige Reaktion gewonnene Ammoniumdiuranat (technisch auch Yellowcake genannt[6]) 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.[4] 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.[5]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b SLAC: PHYSICAL CONSTANTS OF INORGANIC COMPOUNDS (PDF; 391 kB).
  2. a b Nicht explizit in EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber dort mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Sammelbegriff „Uranverbindungen“; Eintrag aus der CLP-Verordnung zu Uranverbindungen in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 20. März 2011 (JavaScript erforderlich).
  3. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  4. a b Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie – Uran, Ergänzungsband Teil C 3, Verbindungen, 8. Auflage, Berlin, Heidelberg, 1975.
  5. a b Nuclear Chemistry - Uranium Production (englisch)
  6. Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.

Literatur[Bearbeiten]

  • 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).