钍

010PThoriumTh232.04

目录: 1、物理性质; 2、作用与用途; 3、合成方法; 4、贮存方法; 5、安全信息

物理性质

性状：银白色金属，具放射性。
熔点（℃）：1700。
沸点（℃）：4000。
密度（g/cm³）：11.66。

作用与用途

稳定氧化态为+4，在空气中稳定，可保持其金属光泽数月不变。当含有氧化钍杂质时在空气中逐渐失去光泽，变灰最后变黑。其物理性质在极大程度上受所含氧化物杂质的影响。能缓慢与水反应，易溶于浓盐酸和王水，但不易溶于除盐酸外的其他常见酸中。粉状易自燃，使用时需小心！其卷屑在空气中燃烧时会发出耀眼的白色炽光。存在于钍石、钍铀矿和独居石等矿中，在地壳中的丰度约为铀的3倍，而与铅和钼的丰度相当。

合成方法

用还原的方法很难制得纯的固态金属钍，商业上可买到杂质含量小于0.20%的200目金属粉末，粉末中一般不标出氧含量，通常不能用于许多物理化学性能的测定。金属钍可以通过Ca或Mg还原钍的卤化物或氧化物制得，也可以通过电解来制备。
制法1 大约800℃下在熔融NaCl介质中电解ThF₄。用石墨杯作为容器,同时也作为阳极，钼棒作为阴极，电解时在阴极上可收集到呈树枝状结晶的金属钍。操作时要小心，要避免阳极上生成的氯气和阴极上沉积的金属接触。从熔融盐浴中分离金属并冷却后，用水和稀酸洗涤过滤，除去盐离子。产品呈细粉末状，在进行干燥等处理时必须在惰性气氛中进行，以免被氧化。一般在过滤过程中粉末表面会有显著的氧化迹象。
制法2 用钙或镁还原其卤化物制备钍。当镁(100%过量)用于还原四氯化钍时，得到钍/镁合金，然后再从合金中根据其相对蒸气压的不同将镁蒸馏除去。钙用于四氟化物的还原通常是在ZnCl₂存在的情况下进行。氯化锌作为促进剂与钙反应提供能量使产品熔化，生成的金属锌与钍形成合金金属渣，反应完成后再将锌蒸馏除去回收钍。由于钙、镁、氯化锌和锌的高蒸气压使得这些反应必需在耐高压容器(还原钢弹)中进行，同时，也由于镁和锌的高蒸气压使得可从合金中回收得到相对纯的钍。