كلوريد اليورانيوم (III)

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

كلوريد اليورانيوم الثلاثي ، UCl₃ ، هو ملح قابل للذوبان في الماء لليورانيوم. يُستخدم UCl₃ في الغالب لإعادة معالجة الوقود النووي المستهلك. يُصنّع كلوريد اليورانيوم الثلاثي بطرق مختلفة من كلوريد اليورانيوم الرباعي ؛ إلا أن UCl₃ أقل استقرارًا من UCl₄ .

تحضير

توجد طريقتان لتصنيع كلوريد اليورانيوم (III). تصف العمليات التالية كيفية إنتاج كلوريد اليورانيوم (III).

(1) في خليط من NaCl-KCl عند درجة حرارة 670-710  درجة مئوية، أضف رباعي كلوريد اليورانيوم مع معدن اليورانيوم.

3 UCl 4 + U → 4UCl 3 [ 1 ]

(2) تسخين كلوريد اليورانيوم (IV) في غاز الهيدروجين.

2 UCl 4 + H 2 → 2UCl 3 + 2 HCl [ 2 ]

ملكيات

في كلوريد اليورانيوم (III) الصلب، ترتبط كل ذرة يورانيوم بتسع ذرات كلور كجيران قريبين، على مسافة متساوية تقريبًا، في تكوين موشوري ثلاثي الأضلاع ذي ثلاث أغطية. [ 3 ]

كلوريد اليورانيوم (III) مادة صلبة بلورية خضراء اللون في درجة حرارة الغرفة. ينصهر كلوريد اليورانيوم ( III)  عند 837 درجة مئوية ويغلي عند 1657  درجة مئوية. تبلغ كثافة كلوريد اليورانيوم (III) 5500  كجم/م³ أو 5500 جم/ سم³ .

مكوناته بالوزن:

الكلور: 30.84%
اليورانيوم: 69.16%

حالاتها التأكسدية الرسمية:

الكلور: -1
اليورانيوم: +3

هذا الملح شديد الذوبان في الماء، كما أنه شديد الاسترطاب . ويكون مركب UCl3 أكثر استقرارًا في محلول حمض الهيدروكلوريك . [ 4 ]

الاستخدامات

كاشف

يُستخدم كلوريد اليورانيوم (III) في التفاعلات مع رباعي هيدروفوران (THF) وميثيل سيكلوبنتاديين الصوديوم لتحضير مركبات ميتالوسين اليورانيوم المختلفة. [ 5 ]

المحفز

يُستخدم كلوريد اليورانيوم (III) كعامل حفاز أثناء التفاعلات بين هيدريد الليثيوم والألومنيوم (LiAlH 4 ) والأوليفينات لإنتاج مركبات ألكيل ألومينات. [ 6 ]

الشكل المنصهر

يُعدّ كلوريد اليورانيوم (III) المنصهر مكونًا هامًا للوقود النووي السائل المستخدم في مفاعلات الملح المنصهر . وتشير دراسات تشتت النيوترونات والدراسات الحاسوبية إلى وجود بيئة ترابط غير متجانسة غير عادية حول اليورانيوم (III) عند درجات حرارة عالية، مع وجود أغلفة فرعية تنسيقية داخلية وخارجية متميزة. [ 7 ] كما يُعدّ كلوريد اليورانيوم (III) المنصهر مركبًا نموذجيًا في العمليات الكيميائية الحرارية نظرًا لأهميته في إعادة معالجة الوقود النووي المستهلك . [ 8 ] وعادةً ما يكون UCl3 هو الشكل الذي يتخذه اليورانيوم كوقود مستهلك في عمليات التكرير الكهربائي . [ 8 ] [ 9 ]

يرطب

يوجد على الأقل ثلاثة أنواع من هيدرات كلوريد اليورانيوم (III):

  1. UCl 3 . 2H 2 O . 2CH 3 CN
  2. UCl 3 . 6H 2 O
  3. UCl 3 . 7H 2 O

يتم تصنيع كل منها عن طريق اختزال كلوريد اليورانيوم (IV) في ميثيل سيانيد ( أسيتونيتريل )، مع كميات محددة من الماء وحمض البروبيونيك . [ 10 ]

احتياطات

على الرغم من عدم وجود بيانات طويلة الأجل حول الآثار السامة لمركب UCl 3 ، فمن المهم تقليل التعرض لهذا المركب قدر الإمكان.

على غرار مركبات اليورانيوم الأخرى القابلة للذوبان في الماء، يُحتمل أن يُمتص كلوريد اليورانيوم الثلاثي (UCl3 ) في الدم عبر الحويصلات الهوائية في الرئتين خلال أيام من التعرض له. ويؤدي التعرض لكلوريد اليورانيوم الثلاثي إلى تسمم الجهاز الكلوي . [ 11 ]

مراجع

  1. ^ سيرانو، ك. تاكسيل، ص. دوجني، O.؛ بوفيت، س.؛ بويش، EJ نوكل. ماطر. 2000، 282، 137-145.
  2. ↑ ريمسن، إيرا. الكيمياء غير العضوية. نيويورك: هنري هولت وشركاه، 1890.
  3. ↑ ويلز، أ. ف. (1984) الكيمياء اللاعضوية البنيوية، الطبعة الخامسة، منشورات أكسفورد للعلوم، رقم ISBN 0-19-855370-6
  4. ↑ كومي، آرثر م.؛ هان، دوروثي أ. قاموس الذوبانية الكيميائية: غير العضوية. نيويورك: شركة ماكميلان، 1921.
  5. ↑ برينا، جي جي؛ أندرسون، آر إيه؛ زالكين، إيه. إنورغ. كيم. 1986، 25، 1756-1760.
  6. ^ لو ماريشال، ج.ف. إفريتيكين، م.؛ فولشر، جي جي أورجانوميت. الكيمياء. 1986، 309، C1 – C3.
  7. ↑ ديمتري س. مالتسيف، دارين م. دريسكول، يوانبينغ تشانغ، يورغ س. نويفهايند، بنجامين راينهارت، كان أغجا، ديبماليا راي، فيليب و. هالستنبرغ، مينا عزيزية، جوليانو شورن-بينتو، ثيودور م. بيسمان، فياتشيسلاف س. بريانتسيف، شينغ داي، سانتانو روي، وألكسندر س. إيفانوف. مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية 2024، 146 (31)، 21220-21224. DOI:10.1021/jacs.4c05765. https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.4c05765
  8. 1 2 أوكاموتو، واي.؛ مادن، بي.؛ ميناتو، كيه جيه. المواد النووية 2005، 344، 109-114.
  9. ↑ أوكاموتو، واي.؛ كوباياشي، إف.؛ أوجاوا، تي جيه. سبائك ومركبات. 1998، 271، 355-358.
  10. ↑ Mech, A.; Karbowick, M.; Lis, T. Polyhedron. 2006, 25, 2083–2092.
  11. ↑ بيرتيل، روزالي. "قدامى محاربي حرب الخليج واليورانيوم المنضب". مايو 1999. متاح على الرابط: http://ccnr.org/du_hague.html