Esafluoruro di uranio
L’ esafluoruro di uranio è un composto inorganico avente formula UF6.
Poiché il fluoro ha un solo isotopo stabile ovvero 19F mentre l’uranio ha due isotopi stabili l’esafluoruro di uranio può essere considerato come una miscela binaria di 235UF6 e 238UF6.
L’ esafluoruro di uranio è una specie cristallina bianca che somiglia a una roccia di sale e presenta una geometria molecolare ottaedrica. È solubile in cloroformio, tetracloruro di carbonio, bromo e cloro liquido. Si solubilizza in nitrobenzene.
A pressione atmosferica si presenta allo stato solido a una temperatura al di sotto di 57°C e sublima a una temperatura maggiore. È liquido a valori di temperatura maggiori di 64°C se la pressione è maggiore di 1.5 atm
Sintesi
L’ esafluoruro di uranio fu sintetizzato per la prima volta nel 1911 dai chimici tedeschi Ruff e Heinzelmann sia tramite la fluorurazione dell’uranio che dalla fluorurazione del carburo di uranio.
L’esafluoruro di uranio può essere ottenuto attraverso diverse vie sintetiche:
- facendo reagire pellets di uranio sotto forma di piccole sfere con il fluoro a 727 °C e alla pressione di 1 atm secondo la reazione:
U(s) + 3 F2(g) → UF6(g)
Si ritiene che la diffusione molecolare del fluoro sulla superficie delle sfere di uranio sia lo stadio lento della reazione.
- in una reazione a due stadi: facendo reagire biossido di uranio con fluoruro di idrogeno a 550°C con formazione di tetrafluoruro di uranio di colore verde:
UO2 + 4 HF → UF4 + 2 H2O
il tetrafluoruro di uranio viene poi fatto reagire con fluoro a una temperatura di 250-400°C
UF4 + F2 → UF6
- facendo reagire il tetrafluoruro di uranio con ossigeno a 800°C con formazione di esafluoruro di uranio e fluoruro di uranile:
2 UF4 + O2 → UF6 + UO2F2