硝酸钍

硝酸钍

Struktur des Thorium4+-Ions    Struktur des Nitrat-Ions

IUPAC名
Thorium(IV) nitrate
识别
CAS号 13823-29-5（无水）  checkY
87174-21-8（三水）  checkY
13470-07-0（四水）  checkY
14767-04-5（五水）  checkY
23739-44-8（六水）  checkY
性质
化学式 Th(NO3)4
摩尔质量 480.066（无水）
552.130（四水）
570.146（五水）
588.162（六水） g·mol⁻¹
外观 白色晶体（四、五或六水）[1]
熔点 55 °C（328 K）（无水）[2]
沸点 dec.
溶解性（水） 65.6 g/100 g溶液（20 °C，水合）[3]
186 g/100 g水（0 °C，水合）[4]
37.06 g/100 g苯乙酮溶液（25 °C，四水）[5]
33.4 g/100 g正己醇溶液（25 °C，四水）[5]
危险性
欧盟分类 氧化性、放射性
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

硝酸钍是一种无机化合物，化学式为Th(NO3)4，为极易潮解的放射性氧化剂。

制备

独居石精矿用50％氢氧化钠溶液在140°C下溶解，后经热水稀释和70°C下保温陈化，得到独居石碱溶饼。用硝酸溶解独居石碱溶饼，经两次萃取和反萃，得硝酸钍溶液：

LnPO4 + 3NaOH → Ln(OH)3 + Na3PO4
Th3(PO4)4 + 12NaOH → 3Th(OH)4 + 4Na3PO4
Th(OH)4 + 4HNO3 → Th(NO3)4 + 4H2O

从溶液中根据条件的不同可以结晶出四、五或六水合物。

物理性质

无色或白色六角板状易潮解结晶，有放射性。易溶于水，水溶液呈酸性。溶于乙醇。

硝酸钍水合物的比放射性强度为3.93 kBq/g。[6]

化学性质

当硝酸钍的五水合物被加热时，可得到含结晶水更少的硝酸盐，但在此过程中该化合物也会损失一些硝酸根。在140℃时分解产生碱式硝酸钍ThO(NO3)2，而在加强热时会得到二氧化钍。

当过氧化氢与硝酸钍的稀硝酸溶液混合，可沉淀出多聚过氧硝酸盐，其化学式为Th6(OO)10(NO3)4·10H2O。

硝酸钍溶液水解会产生碱式盐Th2(OH)4(NO3)4·xH2O和Th2(OH)2(NO3)6·8H2O，在Th2(OH)2(NO3)6·8H2O晶体中，一对钍原子由两个架桥氧原子连接。每个钍原子被三个双齿硝酸盐基团和三个水分子包围，配位数为11。

硝酸钍还能形成络合物，如MgTh(NO3)6·8H2O、CoTh(NO3)6·8H2O、Th(NO3)4·6DMSO等。[1]

用途

用于汽灯纱罩发光体和制取其他钍化合物。

参考资料

  1. ^ 1.0 1.1 《无机化学丛书》.第十卷 锕系 锕系后元素.科学出版社. 唐任寰、张青莲等主编. P94. 5.4.4 钍的重要盐类
  2. ^ Benz, R.; Naoumidis, A.; Brown, D. Th Thorium: Supplement Volume C 3 Compounds with Nitrogen. Springer Science & Business Media. pp. 70–79. ISBN 9783662063309.
  3. ^ Thorium Nitrate (pdf) (PDF). nda.gov.uk. [2024-07-19]. 
  4. ^ THORIUM NITRATE HYDRATE. Chemical Book. [2024-07-19]. （原始内容存档于2022-07-31）. 
  5. ^ 5.0 5.1 C. C. Templeton and Norris F. Hall. The Solubility of Thorium Nitrate Tetrahydrate in Organic Solvents at 25°C. J. Phys. Chem. 1947, 51, 6, 1441–1449. doi:10.1021/j150456a017.
  6. ^ 硝酸钍 水合物 99%(T) Sigma-Aldrich产品说明书