Gaan na inhoud

Toriumoksied

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Eienskappe

Algemeen

Naam Toriumoksied
Struktuurformule van
Struktuurformule van
Chemiese formule ThO2
Molêre massa 264,036 [g/mol][1]
CAS-nommer 1314-20-1[1]
Fasegedrag  
Selkonstantes 560pm [2]  
Ruimtegroep Fm3
Nommer 225  
Strukturbericht C1
Smeltpunt 3300 °C[3]3390 °C[4]
Kookpunt 4400 °C[4]
Digtheid 10 [g/cm3][4]
Oplosbaarheid onoplosbaar [4]

Suur-basis eienskappe

pKa

Veiligheid

Flitspunt

Tensy anders vermeld is alle data vir standaardtemperatuur en -druk toestande.

 
Portaal Chemie

Toriumoksied is 'n verbinding van torium in sy gebruiklike 4+ oksidasietoestand met suurstof. Dit het die chemiese formule ThO2.

Kristalstuktuur[wysig | wysig bron]

Toriumoksied kristalliseer in die fluoriet-struktuur[2].

Produksie[wysig | wysig bron]

Christensen en Prater het 'n proses uitgevind om toriumoksied te herwin en te suiwer uit 'n torium-belaaide waterige oplossing deur vloeistof-vloeistof ekstraksie (Christensen en Prater, 1960). Die prosedure sluit in: [5]

  • (1) loging van die ertsmateriaal met soutsuur;
  • (2) ekstraksie van torium met 'n organofosfaat, soos mono-heptadesiel-ortofosforsuur, 2,6,8-trimetielnoniel-ortofosforsuur, 2-monotridesiel-ortofosforsuur of 5-etielnoniel-ortofosforsuur
  • (3) skrop van die onsuiwerhede deur soutsuur;
  • (4) gedeeltelike stroping van torium deur swaelsuur en volledige stroping van torium deur 'n alkalikarbonaatoplossing
  • (5) presipitasie van torium met oksaalsuur
  • (6) kalsinering van die oksalaat tot toriumoksied.

Torium en sy verbindings word hoofsaaklik as 'n neweproduk van die herwinning van titanium, sirkonium, tin en die lantaniede uit monasiet geproduseer. Hierde mineraal bevat 6,0 tot 8,5 gew.% toriumoksied. Slegs 'n klein gedeelte van die toriumoksied wat geproduseer word, word verbruik. Beperkte vraag na torium, relatief tot die vraag na seldsame aardes, het 'n wêreldwye ooraanbod van toriumverbindings geskep. Die Amerikaanse verbruik van torium vir nie-energiegebruike het sedert 1997 afgeneem van 11,4 tot 5,27 t (toriuminhoud). Die meeste groot verwerkers van lantaniede het na toriumvrye intermediêre verbindings oorgeskakel om die hantering van radioaktiewe torium te vermy. Die oormaat torium word óf as radioaktiewe afval weggedoen óf gestoor vir potensiële gebruik as 'n kernbrandstof of ander toepassings. Verhoogde koste om aan omgewingsregulasies en potensiële wetlike aanspreeklikhede te voldoen en koste om land aan te koop om dit te stoor of die afval te stort was die vernaamste afskrikmiddels vir die kommersiële gebruik daarvan. Gesondheidsbekommernisse wat verband hou met torium se natuurlike radioaktiwiteit was nie 'n beduidende faktor in die oorskakeling na alternatiewe nie-radioaktiewe bronne nie. [3]

Gebruike[wysig | wysig bron]

In 1891 het Auer 'n patent verkry vir 'n gaspit wat op toriumoksied gebaseer was. Dit was 'n klein katoensakkie wat met 'n mengsel van 99% toriumnitraat en 1% seriumnitraat geïmpregneer was; by kontak met die vlam, brand die katoen en word die nitrate in oksiede omgeskakel, wat 'n helder wit emissie lewer. Hierdie pitte is tot in die jare 1930 oral vir gasverligting gebruik en kan vir kampeerdoeleindes nog verkry word. [6]

Die vernaamste toepassings van toriumoksied maak vandag gebruik van die baie hoë smeltpunt van ThO2 (3300°C, die hoogste van alle binêre oksiede) en die elektronuitstralende vermoë van torium wanneer dit met wolfram gelegeer word vir gebruik in filamente vir magnetrone vir radar.[3]

Verwysings[wysig | wysig bron]

  1. 1,0 1,1 "Thorium oxide". PubChem.
  2. 2,0 2,1 Kelly, A.; Knowles, K.M. (2012). Appendix 7: Crystal Structure Data. In Crystallography and Crystal Defects. doi:10.1002/9781119961468.app7.{{cite book}}: AS1-onderhoud: gebruik authors-parameter (link)
  3. 3,0 3,1 3,2 J. Stephen Herring (2004). Uranium and Thorium Resource Assessment; in: Encyclopedia of Energy. Elsevier. pp. 279–298. doi:10.1016/B0-12-176480-X/00292-8. ISBN 9780121764807.
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 "thorium oxide". American elements.
  5. Zhifeng Zhang, Qiong Jia, Wuping Liao (2015). Chapter 277 - Progress in the Separation Processes for Rare Earth Resources; in: Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Vol. 48. Elsevier. pp. 287–376. doi:10.1016/B978-0-444-63483-2.00004-1. ISBN 9780444634832.{{cite book}}: AS1-onderhoud: gebruik authors-parameter (link)
  6. Jean-Claude G. Bünzli (2016). Chapter 287 - Lanthanide Luminescence: From a Mystery to Rationalization, Understanding, and Applications, In: Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Vol. 50. Elsevier. pp. 141–176. doi:10.1016/bs.hpcre.2016.08.003. ISBN 9780444638519.