이산화 토륨

이산화 토륨(화학식:ThO₂)은 산화 토륨(IV)로도 불리며 하얀 가루 결정체로 존재한다. 주로 란탄족과 우라늄의 부산물로서 생산된다. 토리아나이트는 이산화 토륨의 광물학적인 형태이다. 약간 희귀한편이며, 등축 정계에서 결정체를 이룬다. 녹는 점은 3390 °C로, 알려진 산화물중에서 가장 높다. 오직 몇몇 원소와 그 화합물만이 녹는점이 이보다 더 높다.

이산화 토륨
Thorium dioxide

이름
IUPAC 이름 Thorium dioxide Thorium(IV) oxide
별칭 Thoria Thorium anhydride
식별자
CAS 번호	1314-20-1 예
3D 모델 (JSmol)	Interactive image
ECHA InfoCard	100.013.842
PubChem CID	14808
UNII	9XA7X17UQC 예
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID0051657
InChI InChI=1S/2O.Th
SMILES O=[Th]=O
성질
화학식	ThO2
몰 질량	264.037 g/mol[1]
겉보기	white solid[1]
냄새	odorless
밀도	10.0 g/cm3[1]
녹는점	3,350 °C (6,060 °F; 3,620 K)[1]
끓는점	4,400 °C (7,950 °F; 4,670 K)[1]
물에서의 용해도	insoluble[1]
용해도	insoluble in alkali slightly soluble in acid[1]
자화율 (χ)	−16.0·10−6 cm3/mol[2]
굴절률 (nD)	2.200 (thorianite)[3]
구조
결정 구조	Fluorite (cubic), cF12
공간군	Fm3m, No. 225
격자 상수	a = 559.74(6) pm[4]
배위 기하 구조	Tetrahedral (O2−); cubic (ThIV)
열화학
표준 몰 엔트로피 (So298)	65.2(2) J K−1 mol−1
표준 생성 엔탈피 (ΔfH⦵298)	−1226(4) kJ/mol
위험
NFPA 704 (파이어 다이아몬드)	0 2 0
인화점	Non-flammable
반수 치사량 또는 반수 치사농도 (LD, LC):
LD50 (median dose)	400 mg/kg
관련 화합물
다른 양이온	Hafnium(IV) oxide Cerium(IV) oxide
관련 화합물	Protactinium(IV) oxide Uranium(IV) oxide
달리 명시된 경우를 제외하면, 표준상태(25 °C [77 °F], 100 kPa)에서 물질의 정보가 제공됨. 아니오 확인 (관련 정보 예아니오 ?) 정보상자 각주

화학적 성질

화합물은 모두 방사능을 띄며, 형석의 결정구조를 가진다. 이는 비슷한 이산화물중에서 흔하지 않은 일이다. 밴드 갭은 6eV이다.

사용

텅스텐 합금제로 쓰인다. 이산화 토륨이 포함된 유리는 유리 굴절율이 높고,빛 분산력이 작은 장점을 이용해 40%까지 이산화 토륨이 포함된 유리가 광학 기기나 과학 기기에 사용된다. 이산화 토륨은 핵 연료로도 사용될 수 있으며, 높은 녹는 점으로 인해서 플레임 스프레이나, 고온의 세라믹에도 쓰인다. 또한 TIG용접이나 항공기 엔진, 방전관에서 텅스텐 전극의 안정제로도 쓰인다. 토륨 텅스텐합금은 높은 녹는점으로 인해 잘 변형되지 않는다.

각주

1. Haynes, p. 4.95
2. Haynes, p. 4.136
3. Haynes, p. 4.144
4. Yamashita, Toshiyuki; Nitani, Noriko; Tsuji, Toshihide; Inagaki, Hironitsu (1997). “Thermal expansions of NpO₂ and some other actinide dioxides”. 《J. Nucl. Mater.》 245 (1): 72–78. Bibcode:1997JNuM..245...72Y. doi:10.1016/S0022-3115(96)00750-7.