四氟化铀

作用与用途

绿色针状晶体，单斜晶系，晶格常数a₀=(12.73±0.01)A（1A=0.1nm，下同），b₀=(10.753±0.007)A，c₀=(8.404±0.008)A，β=(126.33±0.05)°。熔点(960±5)℃，沸点1415℃，密度为（6.70±0.10）g/cm³。难溶于水，不溶于稀酸和稀碱，溶于浓酸和浓碱。可与碱金属氟化物形成各种复盐。

合成方法

制法1 UO₂+4HF→UF₄+2H₂O【250～270℃反应温度】
二氧化铀与氟化氢反应可生成四氟化铀，但同时此反应也可以逆向进行，所以反应过程中要及时除去生成的水。
由于二氧化铀易被氧化生成高氧化态化合物，而高氧化态氧化物用氟化氢进行氟化时，可生成UO₂F₂，则将使四氟化铀的纯度下降，所以反应前二氧化铀要预先在氢气流中，于800～900℃下进行还原处理2～3h，使之重新变成UO2。取适量的二氧化铀放入铂舟或镍舟中，送入反应管内，用高纯度的氩将系统内的空气完全逐出以后，升温至550～650℃，通入氟化氢。反应时间依氧化铀的粉碎程度而定。反应完毕后，停止导入氟化氢，再通入氩气将残留的氟化氢完全逐出以后，迅速使反应管的温度降至常温。如果在残留有氟化氢的情况下降至常温时，则氟化氢将被吸附在氟化铀上。应注意，如果在氟化氢中或用作逐出气的氩气中含有水及氧气时，会使四氟化铀中的双氧铀及氧化物杂质含量增加。
制法2
2UO₂+5NH₄F·HF→2UF₄·NH₄F+3NH₃+4H₂O【150℃反应温度】
UF₄·NH₄F4→UF₄+NH₄F【50℃反应温度】
氟氢化铵(在常温下为稳定的白色粉末，容易处理。)与二氧化铀反应可制得四氟化铀。
往二氧化铀粉末中加入比所需量过量20％的氟氢化铵粉末，在惰性气氛中充分混合，压成疏松的片，放进聚四氟乙烯反应器中，导入惰性气体，同时在150℃下加热8h，就可制得绿色的UF₄·NH₄F。将UF₄·NH₄F移至铂舟中，并放入镍制反应管或不锈钢反应管内，如果在惰性气流中加热至450℃，随着反应的进行，NH4F逐渐挥发而分离出去，即可得到四氟化铀。