硫酸铀酰,也称硫酸双氧铀,是一种含
铀的化学物质,化学式是UO2SO4,具有放射性。有毒。具有4H2O,3.5H2O,3H2O,2.5H2O,2H2O,1.5H2O,1H2O,0.5H2O多种组成的水合物。其中较重要的是三水合物UO2SO4·3H2O和一水合物UO2SO4·H2O。词条介绍了硫酸铀酰的物理性质、化学性质、制备方法、主要用途、安全性以及相关化合物等。
理化性质
硫酸铀酰是一种无机化合物,化学式为UO2SO4,有放射性。存在无水物和各种水合物(0.5到4水)。
硫酸铀酰为黄色斜方晶系结晶,在干燥的空气中会稍稍风化。密度(g/cm):3.28。溶解性:极易溶于水,可溶于乙醇。存在若干种水合物及无水盐(α和β型)。由水合物在高于300℃温度下脱水而得(β型在大约755℃下脱水)。
一水合物,UO2SO4·H2O,黄色晶体。室温下不稳定。在密闭的容器中加热
二氧化铀和三水硫酸铀酰混合物至200℃或210℃下加热二水硫酸铀酰制得。
二水合物,黄色晶体。从饱和硫酸铀酰溶液中结晶出来柠檬黄棱形三水合物晶体。从30%~40%的硫酸中结晶出二水合物。加热三水合物至100℃,可得二水合物。
2.5水合物:黄绿色晶体,五角双锥体结构。溶于水、浓盐酸和硫酸。熔点100℃(分解)。在500℃下形成无水化合物。
三水合物:黄绿色晶体。
3.5水合物:黄色晶体,五角双锥体结构。在室温下不稳定。
四水合物,黄色晶体。一水合物和三水合物可用于在600℃下从铁和铝中浸提出铀(以硫酸铀酰的形式)。
硫酸铀酰是由UO22+与SO42-酸根结合而成的,在紫外线照射下,能发出黄绿色荧光,其水溶液亦呈黄绿色。
硫酸铀酰具有两性性质,在酸性介质中以UO22+形式存在,而在pH>5的介质中,则以难溶性的重铀酸盐沉淀形式析出。此性质用来浓集铀或从含铀废水中除去铀。
2UO2SO4 + 6NaOH → Na2U2O7↓ + 2Na2SO4 + 3H2O
2UO2SO4 + 3CaO → CaU2O7↓ + 2CaSO4 ↓
制备方法
1. 将
三氧化铀溶解在硫酸溶液中,得到产物(水合物)。
使三氧化铀与化学计量的硫酸反应,就可生成硫酸铀酰:
UO3 + H2SO4 = UO2SO4 + H2O
在搅拌下,将19.3mL浓硫酸加入到130mL水中,再往此硫酸溶液中加入100g三氧化铀的细粉末,三氧化铀很容易溶解形成黄色的溶液。用玻璃砂芯漏斗过滤除去不溶物,将滤液置于红外灯下进行浓缩。成糊状后,放置冷却,可析出三水合物UO2SO4·3H2O的结晶。用玻璃砂芯漏斗将结晶抽滤出,用乙醇、乙醚洗涤后,在70℃下干燥。
(NH4)2U2O7 + 3H2SO4 → 2UO2SO4 + (NH4)2SO4 + 3H2O
应用领域
安全信息
1.有毒性
硫酸硫酸硫酸铀酰有是剧毒,如果吸入或吞下,会对肝脏与肾脏造成很大的危害,若吸收量少,则有累积效应的危险。对水生生物有毒,可能产生长期不良影响在水生环境。
2.放射性
与所有的
铀化合物一样,它的放射性在一定程度上取决于它的同位素比率。
3.中毒表现
当短期大量进入机体时(如不幸事故),即可引起急性铀中毒,此时铀主要作为一种重金属毒物而起作用,放射性损害则在晚期才出现。急性中毒时,一般有1-2d的潜伏期,然后出现不适、寒战、呕吐。临床上特异变化是肾脏的急中毒性损害(低比重尿、蛋白尿、透明管型和红细胞),继之可出现血中非蛋白氮增高,毛细血管通透性改变,甚至出现末梢血液变化(白细胞增多)。严重病例还可发生尿毒症并伴有中毒性实质性肝炎,甚至致死。轻病例则经过良好。
慢性铀中毒的特点是长时间无临床症状,貌似健康。年幼者渐见发育障碍,成人体重减轻,并逐渐出现
植物神经系统功能紊乱或乏力等症状。血液指标在中毒后几十天即可出现变化,主要有贫血、血色指数偏高、网织红细胞增加、白细胞总数增多或减少、淋巴细胞增多、嗜酸性白细胞增加、血小板减少和白细胞质变(有空泡、溶解、固缩、中毒颗粒出现)等。
相关化合物
草酸铀酰:uranyl oxalate UO2C2O4
硝酸双氧铀(
硝酸铀酰):uranyl nitrate UO2(NO3)2
氯化铀酰 :uranylchloride UO2Cl2
乙酸铀酰(
乙酸双氧铀):uranyl acetate UC6H9O8
氟化铀酰(氟氧化铀):uranyl fluoride UO2F2