УРАН
УРАН УРАН
 логин:   
 пароль:  Регистрация 

МЕНЮ
   Полная популярная библейская энциклопедия
Архитектурный словарь
Бизнес словарь
Биографический словарь
Словарь Джинсы
Логический словарь
Медицинский словарь
Морской словарь
Религиозный словарь
Сексологический словарь
Словарь имен
Словарь мер
Словарь нумизмата
Словарь по психологии
Словарь символов
Финансовый словарь
Этнографический словарь
Большой Энциклопедический словарь
Большой бухгалтерский словарь
Cловарь-справочник по Древней Греции, Риму и мифологии
Аббревиатуры
Биографический словарь Франции
Новейший философский словарь
Словарь наркотического сленга
Словарь русских личных имен
Словарь русских синонимов
Словарь русских технических сокращений
Словарь строителя
Словарь церковных терминов
Словарь эпитетов
Ф.А. Брокгауз, И.А. Ефрон. Энциклопедический словарь
Финансовый энциклопедический словарь
Энциклопедия Кольера
Этимологический русскоязычный словарь Фасмера
Этимологический словарь Крылова



Главная > УРАН

УРАН

УРАН
Уран Уран U (Uran, Uranium; при O=16 атомн. вес U=240) - элемент снаибольшим атомным весом; все элементы, по атомному весу, помещаютсямежду водородом и ураном. Это тяжелейший член металлической подгруппы VIгруппы периодической системы. Важнейшие кислородные соединения У., как идля серы, суть двуокись UO2 и трехокись UO3 Оба окисла представляютвысокий тип; но, благодаря большому атомному весу элемента, им свойственосновной характер, вовсе не соединяется со щелочами, а только скислотами, образуя соли, в которых У. является четырехвалентнымметаллом, напр. cернокислый У., U(SO4)2 9H2O, кристаллизирующийся изводных растворов в виде зеленоватых ромбических призм. UО3 дает скислотами только основные соли, напр. азотнокислый уранил (UO2)(NO3)26H2O - лимонно-желтые, флюоресцирующие ромбические призмы, хорошорастворимые в воде и расплывающиеся на воздухе. В таких соляхдвухвалентный остаток трехокиси, (UO2)II, играет роль как бы особогометалла; при соляном обмене он целиком переходит из частицы в частицу,вследствие чего и получил особое название - уранил (Аналогичные терминыупотребляются и в номенклатуре других элементов: хромил (CrO2)II,сульфурил (SO2)II, карбонил (СО)II; но там они не имеют того значения,как для соединений У., что ясно из нижеследующего. В свободном виде этот уранил есть не что иное, как двуокись, котораяпри первоначальном изучении соединений У. (Клапрот, 1789) была принятаза элемент, благодаря своему металлическому виду и неспособностивосстановляться общепринятыми в то время способами. Металлический У. былдобыть только спустя более 50 лет после того (Пелиго, 1842). Существуютмногочисленные двойные соли уранила. Трехокись не лишена, однако, иангидридных свойств, как и подобает окислу аналогичному с СгO3, МоO3,WO3; для ее эти свойства только наиболее ослаблены, как это имеет местодля МоO3 сравнительно с СгОз и для WO3 сравнительно с МоO3.Урановокислые соли щелочных металлов осаждаются из растворов содейуранила едкими щелочами, а урановокислые соли щелочноземельных и прочихметаллов осаждаются аммиаком из смеси растворов солей уранила и солейсоответствующих металлов. почти все урановокислые соли аналогичны посоставу хромпику, т. е. отвечают кислоте H2U2O7. Так назыв. зеленаяокись У., U3O8, представляет урановокислый У., именно U3O8 = UO2(UO3)2 =U(UO4)2 т. е. это средняя соль У. и урановой кислоты; здесьчетырехвалентный У. замещает четыре водорода в двух частицах нормальнойурановой кислоты H2UO4, а черная окись У., U2O5, есть основная соль тойже кислоты, U2O5=(UO)UO4. Если прибавлять очень разведенную перекисьводорода к раствору азотнокислого уранила, то получается желтовато белыйосадок UO42Н2О - это над-урановая кислота; прибавляя вместе с перекисьюводорода и едкий натр, получают кристаллический, золотисто-желтыйпорошок - над-урановокислый натрий Na4UO88H2O. На основании способностик расщеплению гидролитического характера этой и других подобных солейможно полагать (Меликов и Писаржевсмй), что вообще в соединениях этогорода присутствуют сочетания UO4 с перекисями металлов. Сам надурановыйангидрид обладает точно также перекисным характером, что можно выразитьтакой формулой O2(UO2) - перекись уранила. У. принадлежит к числу довольно редких элементов; обычным источникомего соединений служит смоляная обманка или смоляная урановая руда,которая встречается в рудных месторождениях Саксонии и Богемии, вокрестностях Адрианополя, в Корнваллисе и нек. др. местах и содержитупомянутой зеленой окиси от 40 до 90%; кроме того, известны урановаяслюда - двойная фосфорноурановокальциевая соль, желтого цвета,(UO2)2Ca(PO4)28H2O, торбернит - зеленая фосфорноураново-медная соль(UO2Cu(PO4)2 8H2O, либигит - двойная угле-урановокадьцевая сольUO2CO3CaCO3 10H2O, урано-танталит или самарскит, где присутствуютниобиевокислый и танталовокислый уранил, клевеит и некот. друг.минералы. Иногда содержащие У. минералы заключают в своем составе редкиеметаллы, напр., тоpий; из них выделен также аргон и гелий, вместе сгазообразным азотом, при чем осталось невыясненным, в какой форме этиэлементы здесь находятся. Смоляная руда содержит различные примеси, аименно свинцовый блеск, сернистое железо, мышьяк, силикаты и проч. Приобработке руду прежде всего обжигают для удаления большей части серы имышьяка, затем измельчают, промывают слабой соляной кислотой иобрабатывают азотной кислотой, при чем в раствор переходит азотнокислыйуранил (UO2)(NO3)2. раствор выпаривают досуха и извлекают водой(UO2)(NO3)2; зеленовато-желтый раствор фильтруют и подвергают испарению,при чем происходит осаждение (UO2)(NO3)2 в виде лучистокристаллическоймассы (состав дан выше). Для полного очищения (UO2)(NO3)2перекристаллизовывают из эфира, в котором он хорошо растворим. Если нагревать азотнокислый уранил при 250°, пока не прекратитсявыделение кислых паров, то он превращается в трехокись UO3 -буровато-желтый порошок. Та же соль при испарении ее раствора вабсолютном спирте, после умеренного нагревания, превращается в гидраттрехокиси UO2(OH)2 + Н2О, который представляет желтую массу, теряющуюпри 100°, а в пустоте и при обыкн. темп., кристаллизационную воду (т. е.получается H2UO4). При 400° этот гидрат теряет всю воду и частькислорода, превращаясь в зеленую окись U3O8, которая при высокойтемпературе есть наиболее постоянный окисел У. Очень сильное каление,при быстром затем охлаждении - особенно в струе индифферентного газа -может повести к дальнейшей потере кислорода и образованию черной окисиU205 и даже UO2; прокаливание в струе кислорода и охлаждение в том жегазе всегда приводит к чистой U3O8 (Это - по Кл. Циммерману, которыйвообще отрицает постоянство состава черной окиси). При нагреваниизеленой окиси или щавелевокислого уранила в струе водорода возникаетдвуокись У., UO2 в виде пирофорного порошка бурого или медно-красногоцвета, уд. веса 10, 15; полученная при восстановлении углем, онапредставляет черный кристаллический порошок; после промывки разбавленнойсоляной кислотой, из сплава с бурой получается в виде черных октаэдров,изоморфных с двуокисью тория. При нагревании на воздухе UO2 сновасгорает в U3O8; в крепких кислотах растворяется, образуя зеленые соли.Из соляных растворов едкие щелочи осаждают гидрат двуокиси -красно-бурые хлопья, чернеющие при кипячении смеси. Гидрат легкорастворяется даже в разведенных кислотах. Соли двуокиси на воздухе легкоокисляются в соли уранила. Из соединений У. с галоидами особый интерес представляетчетыреххлористый У., UCI4; возможность получения его при накаливаниисмеси UO2 с углем в струе хлора впервые показала сложность уранила, аплотность пара этого соединения, как и UВr4, окончательно удостоверила(Циммерман, 1881) принятый ныне атомный вес У., предложенный Д. И.Менделеевым (1871) на основании требований периодического закона ( Современи Пелиго У. уподобляли железу, что приводит к таким формуламокислов У.: UO, U203 и V3O4 при U=120. Аналогия соединений железных сурановыми в самом деле существует, но она далеко не такова, чтобы можнобыло относить железо и У. к одной группе. Удвоение атомного веса впервыеуказало истинное положение У. среди других элементов. Плотность пара прикрасном калении оказалась равной, по отношению к воздуху, для UCI4 13,3, а для Ubr4 19, 5. Теплоемкость У. точно так же отвечает предложенномуМенделеевым атомному весу (см. ниже)). UCI4 образуется путем сжиганияпорошкообразного У. в хлоре или при нагревании UO2 в хлористом водороде,а проще всего при накаливании какого-либо окисла У., смешанного с углемв струе сухого хлора, при чем возникает вместе с СО и СО2 красный парUCI4, сгущающийся в более холодной части прибора в темнозеленые, почтичерные, блестящие октаэдры правильной системы. UCI4 сильно дымит навоздухе и быстро расплывается; в воде растворяется при выделении тепла,образуя изумрудно-зеленый раствор, который, если не был нагреваем,содержит неразложенный UC4 и обладает восстановительными свойствами -превращает FeCI3 в FeCI2, осаждает металлическое золото и серебро из ихрастворов; но уже при кипячении происходит выделение НСI, полное жеиспарение приводит к гидрату двуокиси. Известно соединение с аммиаком3UCI44NH3. При нагревании UCI4 в струе водорода получается UCI3,красновато-бурый порошок, трудно летучий и растворяющийся легко в воде скрасным цветом; такой раствор затем, при выделении водорода, постепеннопревращается в зеленый. При нагревании UCI4 в струе хлора возникаетнесколько более летучий UCI5 (Роско), в виде темных игольчатыхкристаллов, отражающих металлически-зеленый цвет, а в проходящем светекажущихся рубиново красными; при быстром токе хлора UCI5 получается вформе бурого, легкого порошка. Ucl5 очень гигроскопичен, в водерастворяется с желтоватозеленым цветом, в атмосфере СО2 начинаетразлагаться уже при 120° на UCI4 и свободный хлор, а при 235° разложениестановится полным. С UCI4 сходно во многих отношениях соответственноебромистое соединение; йодистое известно только в растворе, а фтористоенерастворимо в воде и получается в виде объемистого зеленого порошка,если прибавить плавиковой кислоты к раствору UCI4. Известны двойныесоединения KUF5 и Na2UCI6 (Это кристаллическое вещество, яблочнозеленогоцвета, получается (Муассан), когда при темно-красном калении пропускаютнад поваренной солью пары UCI4; оно плавится при 390°, растворимо вхолодной воде и спиртом разлагается. Подвергая расплавленный Na2UCl6электролизу, Муассан получил порошок металлического У.; нагреваниеNa2UCI6 с металлическим натрием в железном, закрывающемся винтовоюкрышкою сосуде привело к тому же результату при сильно-экзотермическомвзаимодействии.). Бинарных галоидных соединений шестивалентного У.неизвестно, а существуют только кислородо-галоидные соединения, как идля хрома или серы (если не считать SF6) - это фтористый, хлористый ибромистый уранилы. UO2СI2 получается, если нагревать до красного каленияUO2 в струе сухого хлора; трубка наполняется оранжево-желтым паром этогосоединения, который осаждается на стенках в виде желтой кристаллическоймассы, легкоплавкой, но трудно летучей. UO2CI2 растворяется в воде,спирте, эфире и при испарении водного раствора кристаллизуется ссодержанием воды - UO2CI2H2O; те же кристаллы можно получить и израствора UO3 в соляной кислоте. Очевидно, столь определенныехлорангидридные свойства CrO2CI2 совершенно исчезли у его аналога; это -соль соляной кислоты, хлористый уранил. Таково влияние высокого атомноговеса У. Существуют кристаллические двойные соли такого состава:аммонийная и калиевая 2NH4CI UO2CI2 2H20, 2KCI UO2CI2 2H2O, а дляфтористого уранила более сложная 3KFUO2F2. Если нагревать металлический У. в парах серы, то он загорается ипревращается в сернистый У. US2, серовато-черный порошок, которыйделается кристаллическим при прокаливании без доступа воздуха. То жесоединение получается при красном калении из UCI4 в струе сероводорода;в виде гидрата оно осаждается сернистым аммонием из растворов солей У.Под влиянием влажного воздуха US2 выделяет H2S и превращается в UO2S,сернистый уранил. UO2SH2O, в виде темно-бурого осадка, получается и придействии сернистого аммония на растворы солей уранила. При 1000°металлический У. поглощает азот (Муассан), превращаясь в азотистый У,желтого цвета и неизвестного пока состава. Черный порошок другогоазотистого соединения U3N4 возникает, еслинагревать смесь UCI4 снашатырем в атмосфере аммиака.. Карбид У., U2C3, получается (Муассан)при сплавлении 500 гр. зеленой окиси с 60 гр. угля (из сахара) вэлектрической печи в течение 8 - 10 минут током в 900 ампер и 50 вольт;это - металлического вида кусочки с кристаллическим изломом и внешнимвидом висмута; уд. в. 11,28 (определен в бензине). Карбид разлагаетсяводою таким образом, что около 1/3, углерода выделяется в видегазообразных углеводородов (анализ газов показал 78 - 81 % метана, 5 - 7% этилена, 0,2 - 0,7 % ацетилена и 13,5 - 15,0% водорода), а остальнойуглерод находится в составе жидких и твердых углеводородов, образующихсявместе с газообразными. Твердость карбида не особенно велика: он чертитстекло и горный хрусталь, но не корунд; при ударе твердым телом дает,подобно металлическому У., искры; при растирании в агатовой ступке можетзагореться. Металлический У. впервые был добыт Пелиго действием натрия или калияна UCI4, и именно в присутствии хлористого калия. В недавние годыМуассан повторил старые опыты и применил свой метод получения металлапутем восстановления зеленой окиси У. углем в электрической печи.Последний путь оказался наиболее простым: смесь из 500 гр. U3O8 и 40 гр.угля впрессовывается в угольный тигель и подвергается действию повольтовой дуге от тока в 800 ампер и 45 вольт в продолжении 7 - 8 минут;в результате около 350 гр. сплавленного металла, который почти несодержит углерода или даже совершенно свободен от него, но тогда можетсодержать некоторую примесь оксидов У. Освободить У. от углерода удаетсяпутем продолжительного нагревания в тигле с набойкою, которая содержитU3O8; этот тигель помещают в другом тигле и, чтобы избежатьвозникновения азотистого У., засыпают его титанистым материалом. ЧистыйУ. имеет белый цвет без синеватого огонька, свойственного железу,которому подобен по блеску; легко поддается действию напилка и хорошополируется; уд. вес 18,7 при 14°; теплоемкость 0,02765 (следовательно,атомная теплоемкость 6,6). В форме сплошного куска У. очень медленноизменяется на воздухе; полированная поверхность постепенно делаетсястально-синею и, наконец, черною; под водою он точно также покрываетсяслоем окисла. В разведенной серной кислоте У. растворяется, привыделении водорода, медленно при обыкновенной температуре и быстро принагревании, в соляной же кислоты - быстро уже на холоду; получаются солидвуокиси. В виде порошка У. окисляется на воздухе и разлагает воду, то идругое - при обыкновенной температуре - медленно; при 100° водуразлагает быстрее и при 170° загорается в кислороде; в атмосфере фторазагорается при обыкновенной температуре, в хлоре при 180°, в парах бромапри 210°, йода - при 260° и серы - при 500°. При накаливании У. плавитсяи улетучивается легче железа. Не притягивается магнитом, если несодержит железа. Практические применения соединений У. довольно ограниченны. Урановаяжелтая краска, именно ураново-кислый натрий Na2U2O7 употребляется встеклоделии, так как способна сплавляться со стеклом, сообщая ему желтыйцвет с зеленым рефлексом - урановое стекло. Двуокись У. окрашивает стеклянные сплавы в черныйцвет и употребляется, как черная краска для живописи по фарфору. Впоследние годы была открыта (Беккерель, 1896 г.) для У. и различныхсоединений его способность испускать, даже после продолжительногохранения в темноте, особые лучи, которые могут проникать чрезнепрозрачные тела, действовать на фотографическую пластинку, производитьразряд наэлектризованных тел и проч. Это свойство приобрело в настоящеевремя название радиоактивности и принадлежит некоторым малоизученным,почти не открытым еще элементам (радий, полонии, актиний), соединениякоторых в ничтожно малых количествах примешаны к урановым и другимрадиоактивным минералам. Азотнокислый уранил употребляется для объемногоопределения фосфорной кислоты. Растворимые соли У. ядовиты; введениерастворов их под кожу, уже в малых дозах, вызывает явления сахарнойболезни. С. С. Колотов.


Добро пожаловать!
Большая Библиотека
приветствует Вас!

УРАН



 

 Поиск по порталу:
 

© БОЛЬШАЯ БИБЛИОТЕКА 2008 г.