Uranylhydroxid


Uranylhydroxid

Kristallstruktur
Kristallstruktur von Uranylhydroxid
__ U6+      __ O2−
Allgemeines
Name Uranylhydroxid
Andere Namen

Dihydroxidioxiuran

Verhältnisformel UO2(OH)2
CAS-Nummer 211573-15-8
Eigenschaften
Molare Masse 304,04 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [1]
06 – Giftig oder sehr giftig 08 – Gesundheitsgefährdend 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 330-300-373-411
P: ?
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [2] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [1]
Sehr giftig Umweltgefährlich
Sehr giftig Umwelt-
gefährlich
(T+) (N)
R- und S-Sätze R: 26/28-33-51/53
S: (1/2)-20/21-45-61
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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Uranylhydroxid ist ein Hydroxid des Urans mit der chemischen Formel UO2(OH)2 in der monomeren und (UO2)2(OH)4 in der dimeren Form. Beide Isomere können im normalen wässrigen Medium existieren. Uranylhydroxidhydrat wird als ein gallertartiger Yellowcake aus oxidierten Uranlaugen bei etwa neutralem pH-Wert ausgefällt.

Eigenschaften

Uranylhydroxid leitet sich wie die Uranate von der hypothetischen Uransäure ab, die sowohl als Base wie auch als Säure reagieren kann. Als Base werden die Uranyl-Verbindungen und als Säure die Uranate gebildet. Letztere sind jedoch nicht stabil und wandeln sich in die Di-uranate (U2O72−) um. Die entsprechenden Reaktionsgleichungen sind wie folgt:[3]

$ \mathrm{UO_4^{\,2-} + 2\ H^{\,+} \rightleftharpoons \ UO_2(OH)_2 \rightleftharpoons\ UO_2^{\,2+} + 2\ OH^{\,-}} $

Auf Grund dieser Reaktionen können Uranate und Uranylsalze leicht in die jeweils andere Form umgewandelt werden.

Modifikationen

Die folgenden Modifikationen wurden mit folgenden Eigenschaften beschreiben:[4]

Modifikation Farbe Raumgruppe Kristallsystem Gitterkonstanten Dichte
/g·cm−3
a /Å b /Å c /Å β /° Z
α‐UO2(OH)2 grünlich gelb Cmca Orthorhombisch 4,242 10,302 6,868 4 6,73
β‐UO2(OH)2 gelb-grün Pbca Orthorhombisch 5,6438 6,2867 9,9372 4 5,73
γ‐UO2(OH)2 grau chamois P21/c Monoklin 6,419 5,518 5,561 112,77 2 5,56
UO2(OH)2 · H2O hellgelb Pbna Orthorhombisch 13,977 16,696 14,672 32 5

Verwendung

Uranylhydroxid wurde früher in der Glas- und Keramikherstellung genutzt, um die Glasphasen einzufärben und Pigmente für das Hochtemperaturbrennen herzustellen. Durch Einleitung von alkalischen Diuranaten in Glas entsteht ein Gelbton im Glas und eine grüne Reflexion. Außerdem strahlt dieses Glas unter ultraviolettem Licht Kaltlicht ab und fluoresziert. Das Uranylhydroxid leitet Protonen, wenn es stetig stärker zusammengepresst wird und anschließend langsam wieder entspannt wird; und es findet Anwendung als Bauteil von Brennstoffzellen.[5]

Auswirkungen auf die Gesundheit

Uranylhydroxid schädigt das Erbgut, führt zu Fehlbildungen und ist radioaktiv; daher sollte es mit äußerster Vorsicht behandelt werden.

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 Nicht explizit in EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber dort mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Sammelbegriff „Uranverbindungen“; Eintrag aus der CLP-Verordnung zu Uranverbindungen in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 25. April 2011 (JavaScript erforderlich) Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag. Der Name „CLP_82950“ wurde mehrere Male mit einem unterschiedlichen Inhalt definiert.
  2. 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.
  3. Holleman-Wiberg: Lehrbuch der anorganischen Chemie, 37.–39. Auflage, Walter de Gruyter&Co, 1956, S. 519.
  4. Ingmar Grenthe, Janusz Drożdżynński, Takeo Fujino, Edgar C. Buck, Thomas E. Albrecht-Schmitt, Stephen F. Wolf: Uranium, 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. 253–698; doi:10.1007/1-4020-3598-5_5.
  5. United States Patent 4179491: Electrical device with separator as conductor for hydrogen cations.

Literatur

  • Ingmar Grenthe, Janusz Drożdżynński, Takeo Fujino, Edgar C. Buck, Thomas E. Albrecht-Schmitt, Stephen F. Wolf: Uranium, 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. 253–698; doi:10.1007/1-4020-3598-5_5.
  • C. A. Alexander: „Volatilization of urania under strongly oxidizing conditions“, in: Journal of Nuclear Materials, 2005, 346, S. 312–318; doi:10.1016/j.jnucmat.2005.07.013.