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Articulo de referencia

peróxido de uranilo

4 ·nH 2 O\n| MolarMass = 302.03 g/mol (as UO 4 )\n| Density =\n| Solvent =\n| SolubleOther =\n| MeltingPt =\n| BoilingPt =}}"},"Section3":{"wt":""},"Section4":{"wt":""},"Section...

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El peróxido de uranilo o peróxido de uranio hidratado (UO₄ · nH₂O ) es un peróxido de uranio soluble de color amarillo pálido. Se encuentra presente en una etapa del ciclo del combustible de uranio enriquecido y en el concentrado de uranio (yellowcake) preparado mediante el sistema de lixiviación in situ e intercambio iónico con resina. Este compuesto, también expresado como UO₃ · (H₂O₂ ) ·(H₂O ) , es muy similar al trióxido de uranio hidratado UO₃ · nH₂O . El comportamiento de disolución de ambos compuestos es muy sensible al estado de hidratación (n puede variar entre 0 y 4). Una característica principal del peróxido de uranio es que consiste en pequeñas agujas con un AMAD promedio de aproximadamente 1,1μm. 

Los minerales de uranilo studtita , UO₄ ·4H₂O , y metastudtita, UO₄ · 2H₂O , son los únicos minerales descubiertos hasta la fecha que contienen peróxido. El producto es un polvo de color amarillo claro.

Síntesis

En general, el peróxido de uranilo se puede obtener a partir de una solución de uranio(VI) mediante la adición de un peróxido, generalmente peróxido de hidrógeno. El dihidrato se obtiene a partir de una solución hirviendo de nitrato de uranilo con la adición de peróxido de hidrógeno y el secado del precipitado, mientras que el trihidrato se precipita a partir de una solución de oxalato de uranilo y amonio. [ 1 ]

Estructura cristalina

La celda unitaria consta de cationes uranilo coordinados a dos moléculas de agua y dos aniones peróxido . Estos últimos están coordinados mediante enlaces μ₂ al catión, es decir, de extremo a extremo. Moléculas de agua adicionales se unen al cristal mediante enlaces de hidrógeno . [ 2 ] Solo el tetrahidrato ha sido caracterizado por cristalografía de rayos X , pero la teoría del funcional de la densidad ofrece una buena aproximación al dihidrato. [ 3 ]

Alótropo de poliperoxouranilato

Cuando el nitrato de uranilo se disuelve en una solución acuosa de peróxido de hidrógeno y un hidróxido de metal alcalino , forma cúmulos en forma de jaula similares a los polioxometalatos o fullerenos . [ 4 ] Las síntesis también suelen añadir materiales orgánicos, como aminas , para que sirvan de plantilla, de forma similar a las zeolitas . [ 5 ]

Aplicaciones

La radiólisis de sales de uranio disueltas en agua produce peróxidos; el peróxido de uranilo se ha estudiado como un posible componente final de los residuos radiactivos gastados . [ 6 ]

Referencias

  1. ↑ Rabaldo (1954). "Handbuch der präparativen anorganischen Chemie. Unter Mitarbeit zahlreicher Fachleute herausg. v. G. Brauer. Stuttgart: Ferdinand Enke Verlag 1954. XIX, 1439 S., 318 Abb., Ln. DM 199,—" . Materiales y Corrosión . 5 (11): 475– 476. Bibcode : 1954MatCo...5..475R . doi : 10.1002/maco.19540051117 . ISSN 1521-4176 . 
  2. ↑ Burns, Peter C.; Hughes, Karrie-Ann (2003). "Studtita, [(UO 2 )(O 2 )(H 2 O) 2 ](H 2 O) 2 : La primera estructura de un mineral de peróxido". American Mineralogist . 88 (7). Mineralogical Society of America : 1165– 1168. Bibcode : 2003AmMin..88.1165B . doi : 10.2138/am-2003-0725 . S2CID 100198554 .  ( Resumen ;  PDF de 39 kB.)
  3. ↑ Weck, Philippe F.; Kim, Kim; Jové-Colón, Carlos F.; Sassani, David C. (2012). "Estructuras de hidratos de peróxido de uranilo: un estudio de primeros principios de studtita y metastudtita" . Dalton Transactions . 41 (32): 9748– 9752. doi : 10.1039/c2dt31242e . PMID 22763414 .    
  4. 1 2 Forbes, Tori Z.; McAlpin, J. Gregory; Murphy, Rachel; Burns, Peter C. (2008). "Isopoliedros de metal-oxígeno ensamblados en topologías de fullereno". Angew. Chem. Int. Ed. 120 (47): 2824– 2827. Bibcode : 2008AngCh.120.2866F . doi : 10.1002/ange.200705563 .   
  5. 1 2 3 Sigmon, Ginger E.; Jie Ling; Unruh, Daniel K.; Moore-Shay, Laura; Ward, Matthew; Weaver, Brittany; Burns, Peter C. (2009). "Las interacciones uranilo-peróxido favorecen el autoensamblaje de nanoclústeres". J. Am. Chem. Soc. 131 (46): 16648– 16649. doi : 10.1021/ja907837u . PMID 19919139 .    
  6. ↑ Nilsson, Sara; Jonsson, Mats (2011). " Disolución de UO2 y pastillas SIMFUEL inducida por H2O2 y radiación " . Journal of Nuclear Materials . 1–3 ( 410): 89–93 . Bibcode : 2011JNuM..410...89N . doi : 10.1016/j.jnucmat.2011.01.020 .
  • Algunos aspectos de la química del uranio
  • Freeman, Marvin D.; Stover, Dennis E. (1999). "El proyecto Smith Ranch: una mina de uranio in situ de la década de 1990" . Vigésimo cuarto simposio internacional anual del Instituto del Uranio . El Instituto del Uranio. Archivado del original el 16 de julio de 2012. Recuperado el 22 de noviembre de 2011 .
  • Kubatko, K. -AH; Helean, KB; Navrotsky, A.; Burns, PC (2003). "Estabilidad de minerales de uranilo que contienen peróxido". Science . 302 (5648): 1191– 1193. doi : 10.1126/science.1090259 . PMID 14615533 . S2CID 44415700 .