Fluorek uranu(VI)

Fluorek uranu(VI), UF₆ – nieorganiczny związek chemiczny z grupy fluorków. Wykorzystywany jest w procesie wzbogacania uranu.

Fluorek uranu(VI)

Nazewnictwo Nomenklatura systematyczna (IUPAC) konst. heksafluorek uranu, fluorek uranu(6+), fluorek(1−) uranu(6+), fluorek uranu(VI) addyt. heksafluorydouran Inne nazwy i oznaczenia Stocka fluorek uranu(VI) inne dawniej: sześciofluorek uranu
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	UF6
Masa molowa	352,02 g/mol
Wygląd	białe ciało stałe
Identyfikacja
Numer CAS	7783-81-5 23243-55-2 (znakowany izotopem 235U)
PubChem	24560
SMILES F[U](F)(F)(F)(F)F
InChI InChI=1S/6FH.U/h6*1H;/q;;;;;;+6/p-6 InChIKey SANRKQGLYCLAFE-UHFFFAOYSA-H
Właściwości Gęstość 5,09 g/cm³; ciało stałe Rozpuszczalność w wodzie reaguje w innych rozpuszczalnikach CCl4, chloroform Temperatura topnienia 64,06 °C (punkt potrójny) Temperatura wrzenia 56,5 °C (sublimacja) Punkt krytyczny 232,65 °C; 4,66 MPa
Budowa Typ hybrydyzacji i VSEPR sp3d2 – oktaedr Układ krystalograficzny jednoskośny Moment dipolowy 0 D
Niebezpieczeństwa Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie Rozporządzenia CLP, zał. VI Niebezpieczeństwo Zwroty H H300, H330, H373, H411 Zwroty P brak wiarygodnych danych Europejskie oznakowanie substancji oznakowanie ma znaczenie wyłącznie historyczne Na podstawie Rozporządzenia CLP, zał. VI Silnie toksyczny (T+) Groźny dla środowiska (N) Zwroty R R26/28, R33, R51/53 Zwroty S S1/2, S20/21, S45, S61
Podobne związki
Inne aniony	UCl6
Inne kationy	ThF4, PaF5, NpF6, PuF6, SF6
Podobne związki	UF3, UF4, UF5
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Występuje w formie szarych kryształów. Wysoce toksyczny, reaguje z wodą (tworząc żrący i toksyczny kwas fluorowodorowy), wykazuje właściwości korodujące w kontakcie z wieloma metalami. W reakcji z glinem (aluminium) tworzy podobnie jak tlen warstwę pasywną fluorku AlF₃, która zabezpiecza przed dalszą korozją metalu.

Otrzymywanie

Sproszkowana ruda uranu – U₃O₈ (uraninit) lub Yellowcake – jest poddawana działaniu kwasu azotowego tworząc azotan uranylu UO₂(NO₃)₂. Mieszaninę poddaje się ekstrakcji w celu wydzielenia czystego związku, który następnie poddany działaniu amoniaku tworzy sól kwasu uranowego – uranian amonu (NH₄)₂U₂O₇. Pod wpływem wodoru zachodzi redukcja do tlenku uranu (UO₂), który pod wpływem fluorowodoru tworzy fluorek uranu(IV) (UF₄). Utleniając tetrafluorek fluorem uzyskuje się produkt końcowy – fluorek uranu(VI) (UF₆).

Zastosowanie w wzbogacaniu paliwa jądrowego

Uran wzbogacany jest przy użyciu dwóch podstawowych metod: wirowanie frakcjonujące przy użyciu szybkoobrotowych wirówek wzbogacających działających na zasadzie sił odśrodkowych oraz w procesie dyfuzji frakcjonującej wykorzystującej błony półprzepuszczalne.

Koszt energetyczny wzbogacania

Dyfuzja frakcjonująca zużywa około 60 razy więcej energii niż wirowanie frakcjonujące, jednak nawet wtedy koszt energii zużytej przez dyfuzję to zaledwie 4% uzyskiwanej energii podczas reakcji rozszczepienia jąder uranu U235 w reaktorze atomowym.

Bibliografia

• David R.D.R. Lide David R.D.R. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0  (ang.).