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實驗:八氧化三鈾的製備及性質研究

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警告 警告:鈾及其化合物具有放射性,所有操作必須在有相應防護措施的條件下進行,避免放射性物質與皮膚接觸,避免粉塵吸入

八氧化三鈾是鈾的氧化物之一,是暗綠色至黑色的固體,在800°C穩定,可用作重量分析鈾的基準物質。[1]

試劑 純度 廠家 外觀
醋酸鈾酰鋅 AR 中國蘭州國營四〇四廠 黃色粉末
氨水 AR, NH3,w/% 25~28% 福晨 無色液體,有刺激性

實驗操作

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把八氧化三鈾的製備可用重鈾酸銨的熱分解得到。

取9.0g Zn(UO2)2(CH3COO)6·7H2O(M=1085.81)溶於約200 mL水,得到黃色溶液,之後加入濃氨水至沉澱完全(黃色沉澱),過濾(需要注意沉澱比較粘稠,難以從濾紙上刮下)。之後於130 °C烘乾90 min。

Zn(UO2)2Ac6 + 10NH3·H2O → [Zn(NH3)4]Ac2 + 4NH4Ac + (NH4)2U2O7↓ + 7H2O

烘乾之後,最後放入硬質試管,用酒精噴燈加熱使之分解,固體由黃色變為黑色,黑色固體冷卻後出現橄欖綠色光澤,產量3.0 g。

9 (NH4)2U2O7800 °C→ 6 U3O8 + 2 N2 + 14 NH3 + 15 H2O[1]

重鈾酸銨也可以由硝酸鈾酰和濃氨水的反應沉澱得到。[2]

八氧化三鈾溶於硝酸,得到黃色的硝酸鈾酰溶液。[3]

注意事項

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實驗安全

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醋酸鈾酰鋅、中間體重鈾酸銨及產物八氧化三鈾具有放射性,實驗室應注意並避免噴濺、粉塵灑落。實驗結束後廢棄物應按相關規定處理。

參考文獻

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  1. 1.0 1.1 無機化學叢書 第十卷 錒系 錒系後元素. 科學出版社, pp 158-159.
  2. Gao, Dongliang; Zhang, Zhenyu; Ding, Li; Yang, Juan; Li, Yan. Preparation and electrocatalytic properties of triuranium octoxide supported on reduced graphene oxide. Nano Research. 2015, 8 (2): 546–553. ISSN 1998-0124. doi:10.1007/s12274-014-0668-8. 
  3. 八氧化三鈾是混合價態氧化物,二氧化鈾有此性質,八氧化三鈾的這一性質推測出來