Thoriumnitrat


Thoriumnitrat

Strukturformel
Struktur des Thorium4+-Ions   4.svg Struktur des Nitrat-Ions
Allgemeines
Name Thoriumnitrat
Andere Namen

Thorium(IV)-nitrat

Summenformel N4O12Th
CAS-Nummer 13823-29-5
PubChem 26293
Kurzbeschreibung

hygroskopische weiße Plättchen[1]

Eigenschaften
Molare Masse 480,06 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

2,78 g·cm−3[2]

Schmelzpunkt
  • 50 °C (Zersetzung)[1]
  • 500 °C (Tetrahydrat) (Zersetzung)[1]
Löslichkeit

Leicht löslich in Wasser und Ethanol[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3]
03 – Brandfördernd 07 – Achtung 08 – Gesundheitsgefährdend 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 272-302-315-319-335-373-411
P: 220-​261-​273-​305+351+338 [3]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4][3]
Brandfördernd Gesundheitsschädlich
Brand-
fördernd
Gesundheits-
schädlich
(O) (Xn)
R- und S-Sätze R: 8-22-33-36/37/38
S: 36/37/39-45
LD50
  • 45 mg·kg−1 (Maus, intravenös)[5][6]
  • 1760 mg·kg−1 (Maus, oral)[7][6]
  • 60 mg·kg−1 (Ratte, intraperitoneal)[5][6]
  • 47,6 mg·kg−1 (Ratte, intravenös)[5][6]
Radioaktivität
Radioaktiv
 
Radioaktiv
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Thoriumnitrat (Th(NO3)4) ist eine farblose, leicht in Wasser und Ethanol lösliche chemische Verbindung, das Thoriumsalz der Salpetersäure. Das Nitrat ist ein wichtiges Zwischenprodukt bei der Darstellung von Thorium(IV)-oxid sowie von Thoriummetall und wird auch bei der Erzeugung von Gasglühkörpern eingesetzt.

Eigenschaften

Chemische Reaktionen

Thoriumnitrat selbst ist nicht entflammbar, jedoch – wie andere Nitrate – brandfördernd. Mischungen mit brennbaren Stoffen können daher beim Entzünden heftig oder explosiv reagieren. Die dabei entstehenden Gase enthalten gesundheitsschädliche Stickstoffverbindungen.

Wässrige Lösungen reagieren sauer, da durch Hydrolyse Salpetersäure entsteht. Die Lösungen zersetzen sich langsam unter Abscheidung sogenannter basischer Thoriumnitrate.[8]

Auswirkungen auf die Gesundheit

Thoriumnitrat selbst ist gering giftig, die freiwerdende Alphastrahlung kann jedoch in größeren Mengen gesundheitsschädigend wirken. Die Emission von Beta- und Gammastrahlung ist eher gering. Der Staub kann Augen, Nase, Rachen und Haut reizen. Bei Augenkontakt sollten die Augen gründlich mit fließendem Wasser gespült werden.

Bei Mäusen bewirkte orale Gabe in hoher Dosis tödliche gastrointestinale Störungen wie Magengeschwüre und Darmblutungen.[7][6] Beim Verschlucken wird empfohlen, viel zu trinken. In jedem Fall ist sofort ein entsprechender Arzt aufzusuchen. Die Substanz kann Übelkeit, Benommenheit, Erbrechen, Bauchkrämpfe, blutige Durchfälle, Krampfanfälle und Kreislaufkollaps hervorrufen.[2]

Radioaktivität

Thoriumnitrat besitzt eine spezifische Aktivität von 3,93 kBq/g.[3]

Verwendung

Glühstrumpf, links vor dem ersten Gebrauch, rechts nach vorsichtigem Abbrennen des Gewebes und Inbetriebnahme der Lampe.

Am wichtigsten war bis vor einigen Jahren die Verwendung zur Herstellung von Glühstrümpfen, die die Lichtausbeute bei Gaslampen verbesserten. Mittlerweile wurde die Substanz jedoch erfolgreich durch nichtradioaktive Materialien ersetzt.

Auch wurde es für die Herstellung von Elektroden zum Schweißen gebraucht (Wolfram-Inertgasschweißen (WIG)). Ebenso wurden Kathoden für Magnetron- und Wanderfeldröhren unter Verwendung von Thoriumnitrat hergestellt, da diese in der Lage waren, freie Elektronen auch bei niedrigen Temperaturen zu emittieren und zudem eine längere Lebensdauer hatten.[9]

Als Bestandteil von Thorium-X

Thoriumnitrat ist ein Bestandteil von Thorium-X, einer Mischung verschiedener radioaktiver Isotope, welche früher unter anderem für die Erzeugung der damals für besonders gesund gehaltenen Zahnpasta Doramad, welche jedoch nach den Atombombenabwürfen auf Hiroshima und Nagasaki wegen der seitdem offenkundlichen Schädlichkeit von Radioaktivität vom Markt genommen wurde. Ebenso gab es unter der Bezeichnung Thorium-X Salben, Badezusätze und Tinkturen vor allem gegen Ekzeme. Diese Verwendung hatte z. T. schwerwiegende Spätfolgen.[10]

Thorium-X wurde vielseitig erforscht, unter anderem seine (vermuteten positiven) Auswirkungen auf das Immunsystem[11] und auf Mykosen.[12]

In den 1960er-Jahren wurde Thorium-X auch gegen Morbus Bechterew eingesetzt.

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 CRC Handbook of Chemistry and Physics, 90. Auflage, CRC Press, Boca Raton, Florida, 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0, Section 4, Physical Constants of Inorganic Compounds, p. 4-95.
  2. 2,0 2,1 MSDS bei ibilabs.com
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 Datenblatt Thorium nitrate hydrate bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 24. April 2011.
  4. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  5. 5,0 5,1 5,2 Environmental Quality and Safety, Supplement, Vol. 1, 1975, S. 1.
  6. 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 Thoriumnitrat bei ChemIDplus.
  7. 7,0 7,1 Canadian Journal of Research, Section E, Medical Sciences, Vol. 26, 1948, S. 303.
  8. Römpp CD 2006, Georg Thieme Verlag 2006.
  9. James B. Hedrick: Thorium (PDF).
  10. Fallbeispiel aus dem Jahr 2001.
  11. Ludvig Hektoen, H. J. Corper: „The Influence of Thorium X on Antibody-Formation“, in: The Journal of Infectious Diseases, 1920, 26 (4), S. 331–335.
  12. Bernard Green: „Mycosis Fungoides. — Treated with Thorium X“, in: Proceedings of the Royal Society of Medicine (Juli 1947); PMC 2183582.

Literatur

  • Mathias S. Wickleder, Blandine Fourest, Peter K. Dorhout: Thorium, in: Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Hrsg.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Springer, Dordrecht 2006; ISBN 1-4020-3555-1, S. 52–160; doi:10.1007/1-4020-3598-5_3.

Weblinks

  • Informationen (PDF, en) der National Oceanic and Atmospheric Administration
  • Datenblatt Thoriumnitrat bei ChemicalBook, abgerufen am 19. September 2011.