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Lexikon der Chemie: Uranfluoride

Uranfluoride. Das wichtigste, im technischen Maßstab zugängliche Uranfluorid ist Uran(VI)-fluorid, UF6, farblose, orthorhombisch kristallisierende, flüchtige, sehr reaktive, mit Wasser hydrolysierbare Verbindung, F. 64,05 °C, Sbp. 56,54 °C. UF6 hat im Gaszustand eine reguläre Oktaederkonfiguration, die im Kristallverband eine nur leichte Verzerrung erfährt. Es ist ein kräftiges, oxidierendes Fluorierungsmittel und addiert Fluorid-Ionen zu Fluorouranaten(VI) [UF7]- und [UF8]2-. Im Laboratorium wird UF6 durch Fluorierung von Uranoxiden mit Fluor oder Halogenfluoriden dargestellt. Im großtechnischen Maßstab gewinnt man es durch Fluorierung von Uran(IV)-fluorid mit Fluor bei etwa 500 °C in Wirbelbett- oder Flammenreaktoren. UF6 ist die am leichtesten flüchtige der heute bekannten Uranverbindungen (Dampfdruck bei 20 °C: 10,63 kPa). Es dient daher in der Kerntechnik als Arbeitsmedium bei Isotopenanreicherungsprozessen von Uran 235 in Gasdiffusions-, Gaszentrifugen- und Trenndüsenanlagen.

Uran(IV)-fluorid, UF4, grüne, nichtflüchtige, in Wasser schwer lösliche, trikline, nadelförmige Kristalle, D. 6,70 g cm-3, F. 1036 °C, die man durch Fluorierung von Uran(IV)-oxid mit Flußsäure oder Tetrachlordifluorethan bei erhöhter Temperatur erhält. Das in Wasser schwer lösliche Dihydrat, UF4·2 H2O, fällt bei Flußsäurezusatz zu Uran(IV)-salzlösungen aus. Im UF4-Gitter liegt Achterkoordination des Urans vor; mit Fluoriden erhält man Fluorokomplexe: [UF5]-, [UF6]2-, [UF7]3- und [UF8]4-. Uran(V)-fluorid, UF5, farblose, in zwei Modifikationen auftretende, durch polymere Kettenstruktur gekennzeichnete hygroskopische Verbindung, die man durch photochem. Reduktion von UF6 mit Kohlenmonoxid oder durch Fluorierung von UF4 mit Fluor bei 240 °C erhält. UF5 nimmt Fluorid-Ionen unter Bildung von Fluorouranaten(V), [UF6]-, [UF7]2- und [UF8]3-, auf und wird beim Erhitzen disproportioniert: 3 UF5 → U2F9 + UF6.

Diurannonafluorid, U2F9, stellt ein Uran(IV, VI)-fluorid, UF4·UF5, dar. Uran(III)-fluorid, UF3, violettrote, hochschmelzende, nichtflüchtige Kristalle, die man durch Reduktion von UF4 mit Aluminium oder Uran bei 900 °C erhält.

  • Die Autoren
Dr. Andrea Acker, Leipzig
Prof. Dr. Heinrich Bremer, Berlin
Prof. Dr. Walter Dannecker, Hamburg
Prof. Dr. Hans-Günther Däßler, Freital
Dr. Claus-Stefan Dreier, Hamburg
Dr. Ulrich H. Engelhardt, Braunschweig
Dr. Andreas Fath, Heidelberg
Dr. Lutz-Karsten Finze, Großenhain-Weßnitz
Dr. Rudolf Friedemann, Halle
Dr. Sandra Grande, Heidelberg
Prof. Dr. Carola Griehl, Halle
Prof. Dr. Gerhard Gritzner, Linz
Prof. Dr. Helmut Hartung, Halle
Prof. Dr. Peter Hellmold, Halle
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Prof. Dr. Hans-Dieter Jakubke, Leipzig
Prof. Dr. Thomas M. Klapötke, München
Prof. Dr. Hans-Peter Kleber, Leipzig
Prof. Dr. Reinhard Kramolowsky, Hamburg
Dr. Wolf Eberhard Kraus, Dresden
Dr. Günter Kraus, Halle
Prof. Dr. Ulrich Liebscher, Dresden
Dr. Wolfgang Liebscher, Berlin
Dr. Frank Meyberg, Hamburg
Prof. Dr. Peter Nuhn, Halle
Dr. Hartmut Ploss, Hamburg
Dr. Dr. Manfred Pulst, Leipzig
Dr. Anna Schleitzer, Marktschwaben
Prof. Dr. Harald Schmidt, Linz
Dr. Helmut Schmiers, Freiberg
Prof. Dr. Klaus Schulze, Leipzig
Prof. Dr. Rüdiger Stolz, Jena
Prof. Dr. Rudolf Taube, Merseburg
Dr. Ralf Trapp, Wassenaar, NL
Dr. Martina Venschott, Hannover
Prof. Dr. Rainer Vulpius, Freiberg
Prof. Dr. Günther Wagner, Leipzig
Prof. Dr. Manfred Weißenfels, Dresden
Dr. Klaus-Peter Wendlandt, Merseburg
Prof. Dr. Otto Wienhaus, Tharandt

Fachkoordination:
Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher

Redaktion:
Sabine Bartels, Ruth Karcher, Sonja Nagel


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