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四氟化釷

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四氟化釷
識別
CAS號 13709-59-6 ?
PubChem 83680
SMILES
InChI
EINECS 237-259-6
性質
化學式 ThF4
摩爾質量 308.03 g·mol⁻¹
外觀 吸濕性白色晶體
密度 6.3 g/cm3
熔點 1110 °C
沸點 1680 °C
折光度n
D
1.45
結構
晶體結構 單斜晶系mS60
空間群 C12/c1, No. 15
危險性
歐盟編號 未列出
閃點 不易燃
相關物質
其他陰離子 四氯化釷
四溴化釷
四碘化釷
其他陽離子 四氟化鏷
四氟化鈾
四氟化鎿
四氟化鈈
相關化學品 二氧化釷
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

四氟化釷(化學式:ThF4)是一種無機化合物。它是一種白色有吸濕性的粉末,可由金屬氣直接化合製得。在溫度高於500 °C時,它與空氣中的水分反應,水解成ThOF2[1]

性質與製法

四氟化釷化學性質比較穩定,不溶於、稀酸、冷的濃硫酸、濃硝酸氫氟酸,易溶於熱的碳酸銨溶液。工業製法是無水氟化氫二氧化釷在較高溫度下的氣相氟化反應:[2][3]

ThO2 + 4 HF —873K→ ThF4 + 2 H2O

四氟化釷有多種水合物。含水最多的是ThF4·xH2O(x=2.5-3.0),受熱時會分解成ThF4·0.25H2O。繼續真空加熱則生成無水四氟化釷。[4]

四氟化釷可以形成[ThF6]2-配合物。[5]

用途

儘管具有輕微的放射性,四氟化釷還是被用作多層光學塗層中的抗輻射材料。它具有卓越的光學透明度,大約是0.35–12 µm。而它的輻射主要是α粒子引起的,可以輕易地用一薄層其他材料遮擋住,以免對人體造成傷害。[6][7]

四氟化釷還用於製造碳弧燈,這為電影放映機和探照燈提供了高強度的光源。[8]

四氟化釷是使用金屬為還原劑的熱還原法生產金屬釷的原料,也用於氯氟化物熔鹽電解法來製備金屬釷的粉末。它與鹼金屬、鈹或鋯的氟化物混合熔融以後可用作熔鹽反應堆的增殖材料。[9]

參考文獻

  1. ^ Dale L. Perry, Sidney L. Phillips. Handbook of inorganic compounds. CRC Press. 1995: 412. ISBN 0-8493-8671-3. 
  2. ^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4. 
  3. ^ 無機化學(第二版)下冊.高等教育出版社.龐錫濤 主編.2-2 釷及其化合物. P456. ISBN 978-7-04-005387-6
  4. ^ d'Eye, R.W.M.; Booth, G.W. The hydrates of thorium tetrafluoride. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 1955, 1 (4–5): 326. doi:10.1016/0022-1902(55)80039-5. 
  5. ^ 無機化學.高等教育出版社.天津大學無機化學教研室 編.14.6.1 釷的重要化合物.P442.ISBN 978-7-04-028478-2
  6. ^ Rancourt, James D. Optical thin films: user handbook. SPIE Press. 1996: 196. ISBN 0-8194-2285-1. 
  7. ^ W. Heitmann and E. Ritter. Production and properties of vacuum evaporated films of thorium fluoride. Appl. Opt. 1968, 7 (2): 307 [2012-08-23]. PMID 20062461. doi:10.1364/AO.7.000307. (原始內容存檔於2020-06-09). 
  8. ^ McKetta, John J. Encyclopedia of Chemical Processing and Design: Thermoplastics to Trays, Separation, Useful Capacity. CRC Press. 1996: 81. ISBN 0-8247-2609-X. 
  9. ^ Hargraves, Robert; Moir, Ralph. Liquid Fluoride Thorium Reactors. American Scientist. July 2010, 98 (4): 304–313 [2012-08-23]. doi:10.1511/2010.85.304. (原始內容存檔於2013-05-11). 
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四氟化釷
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