Uranat

Un uranat este un anion care conține elementul uraniu într-una din stările de oxidare 4, 5 sau 6. Formula chimică generală este M_xU_yO_z, unde M reprezintă un cation. De asemenea, sărurile care conțin astfel de anioni se numesc uranați.

Uranați de calciu, stronțiu, bariu și plumb

În funcție de numărul de atomi de uraniu conținuți de unitatea anionică se clasifică în monouranați, diuranați etc. Foarte cunoscuți sunt diuranații de sodiu (DUNA) și amoniu (DUA), produși intermediari în prelucrarea și purificarea uraniului.

Sinteză

O metodă cu aplicabilitate generală este reacția în stare solidă a componentelor oxidice la temperaturi ridicate. De exemplu,

Na₂O + UO₃ → Na₂UO₄

O altă metodă constă în descompunerea termică a unui compus de coordinație, de exemplu un acetat. Astfel, diuranat de bariu microcristalin poate fi obținut prin decompunerea la 900 °C în atmosferă inertă a acetatului de bariu și uranil:^[1]

2 Ba[UO₂(CH₃COO)₃]₂ → BaU₂O₇ + ...

Uranații sunt săruri insolubile în apă sau alți solvenți, astfel că probe pure pot fi obținute doar prin controlul atent al condițiilor de reacție.^[2]

De asemenea, prin controlul atmosferei de reacție, poate fi schimbată starea de oxidare a uraniului în diverși uranați. Astfel, prin tratament termic în atmosferă reducătoare, BaUO₄ poate fi transformat în BaUO₃, care poate ulterior reoxidat prin tratament termic în aer.

Formula	stare de oxidare	Grup spațial	Simetrie	Formula	stare de oxidare	Grup spațial	Simetrie	Formula	stare de oxidare	Grup spațial	Simetrie
Li2UO4	VI	α: Fmmm, Pnma β:	ortorombic hexagonal	BaU2O7	VI	I41/amd	tetragonal	Sr2UO5	VI	P21/c	monoclinic
Na2UO4	VI	α: Cmmm β: Pnma	ortorombic ortorombic	SrU2O7	VI			Li6UO6	VI		hexagonal
K2UO4	VI	α: I4/mmm β:	tetragonal ortorombic	CaU2O7	VI			Ca3UO6	VI	P21	monoclinic
Cs2UO4	VI	I4/mmm	tetragonal	MgU3O10	VI		hexagonal	Sr3UO6	VI	P21	monoclinic
MgUO4	VI	Imma	ortorombic	Li2U3O10	VI	α: P21/c β: P2	monoclinic monoclinic	Ba3UO6	VI	Fm-3m	cubic
CaUO4	VI	R-3m	romboedral	SrU4O13	VI		monoclinic	NaUO3	V	Pbnm	ortorombic
SrUO4	VI	α: R-3m β: Pbcm	romboedral ortorombic	Li2U6O19	VI		ortorombic	KUO3	V	Pm3m	cubic
BaUO4	VI	Pbcm	ortorombic	K2U7O22	VI	Pbam	ortorombic	RbUO3	V	Pm3m	cubic
Li2U2O7	VI		ortorombic	Rb2U7O22	VI	Pbam	ortorombic	CaUO3	IV		cubic
Na2U2O7	VI	C2/m	monoclinic	Cs2U7O22	VI	Pbam	ortorombic	SrUO3	IV		ortorombic
K2U2O7	VI	R-3m	hexagonal	Li4UO5	VI	I4/m	tetragonal	BaUO3	IV	Pm3m	cubic
Rb2U2O7	VI	R-3m	hexagonal	Na4UO5	VI	I4/m	tetragonal	Li3UO4	V		tetragonal
Cs2U2O7	VI	α: C2/m β: C2/m γ: P6/mmc	monoclinic monoclinic hexagonal	Ca2UO5	VI	P21/c	monoclinic	Na3UO4	V	Fm-3m	cubic

• 
  Structura (NH₄)₂U₂O₇
• 
  Structura MgUO₄^[3]
• 
  Structura CaUO₄ ^[4]
• 
  Structura BaUO₄

Proprietăți și utilizări

Yellowcake, produs intermediar în fabricarea dioxidului de uraniu

O colecție de sticlărie de uraniu

Yellowcake este produs pentru concentrarea și separarea uraniului de alte elemente prin adăugarea de ioni alcalini sau amoniu la o soluție de uraniu

hexavalent, cind uraniul precipită sub formă de diuranat.^[5] În cazul amoniului se obține diuranat de amoniu (DUA), constrituentul primar al yellowcake. Compoziția exactă a precipitatului depine de condițiile utilizate și de anionii prezenți îm soluție, formula (NH₄)₂U₂O₇ fiind doar una apriximativă. Pron descompunerea termică a DUA la 350 °C se obține β–UO₃, iar la temperaturi mai ridicate, U₃O₈. Alți produși similari (cu comportament asemănător) sunt DUNA (diuranatul de sodiu) sau DUM (diuranatul de magneziu).

Oxizii și uranații au fost utilizați în trecut drept pigmenți pentru colorarea (în nuanțe de galben și verde) ceramicii și a sticlei de uraniu.^[6] În prezent aceste aplicații au fost abandonate din cauza radioactivității uraniului.

Uranații joacă un rol important în managementul deșeurilor radioactive.^[7]

Referințe

1. J.G. Allpress. „The crystal structure of barium diuranate, BaU2O7, J. Inorg. Nucl. Chem. 27 (1965) 1521-1527”. Accesat în 1 decembrie 2018.
2. N.N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements (2nd ed.), 1997, Butterworth-Heinemann. p. 1269
3. W. H. Zachariasen (1954). „Crystal chemical studies of the 5f-series of elements. XXI. The crystal structure of magnesium orthouranate”. Acta Crystallogr. 7: 788–791. doi:10.1107/S0365110X54002459.
4. Loopstra, B. O.; Rietveld, H. M. (1969). „The structure of some alkaline-earth metal uranates”. Acta Crystallogr. B. 25: 787–791. doi:10.1107/S0567740869002974.
5. Hausen, D. M. (1961). „Characterizing and classifying uranium yellow cakes: A background”. JOM. 50 (12): 45–47. Bibcode:1998JOM....50l..45H. doi:10.1007/s11837-998-0307-5.
6. Skelcher, Barrie (2002). The Big Book of Vaseline Glass. Atglen, PA: Schiffer Publishing. ISBN 978-0-7643-1474-2.
7. Saling, James H.; Fentiman, Audeen W. (2002). Radioactive Waste Management (ed. 2). New York: Taylor & Francis. p. 2. ISBN 978-1-56032-842-1. Accesat în 12 februarie 2011.