[科普中国]-硝酸钚

物化性质

Pu(NO3)4·5H2O属于斜方晶系，微粒呈绿色，大粒呈黑色，在潮湿和干燥的空气中很稳定。受热在40℃开始分解，在90～100℃开始熔解或融化，在100℃迅速分解，在220℃以上很快分解，在250℃实际上全部转成氧化物。Pu(NO3)4·5H2O易溶于水、丙酮和乙酸。

稀溶液时为褐色，易形成胶体而变成绿色，易和一价碱金属硝酸盐形成复盐。

通常由钚(Ⅳ)的浓硝酸溶液在室温下蒸发制得。2

制备据文献报道， 制备非晶型的硝酸钚晶体方法为： 将HNO3浓度为10mol/L Pu(IV) 硝酸溶液逐滴加人到真空干燥器中， 形成绿色固体残渣之后用KOH颗粒干燥。而制备晶形的硝酸钚(IV)盐晶体方法为室温真空蒸发：真空挥发8mol/L HNO3中的硝酸钚溶液，产品为Pu(NO3)4·3H2O ；且浓度较高的硝酸（10~12mol/L）有利于Pu(NO3)4·5H2O 的形成，较低酸度（1~7mol/L）有利于Pu2(OH)2(NO3)6(H2O)4·5H2O（Pu—wt%为45.7%，形成钚聚合物的第一步）的形成。2

用途可用于制备二氧化钚：

硝酸钚溶液可以直接用流化床脱硝转成二氧化钚，也可用微波脱硝法脱硝成二氧化钚。硝酸钚可直接煅烧制备二氧化钚。

二氧化钚是绿棕色到黄棕色的固体，在氦气中的熔点为2280±30℃，蒸气压很低；通常由草酸钚和硝酸钚灼烧而得，其大致过程如下：

在空气中加热Pu或硝酸钚到1000℃可以制得很纯的、结晶的二氧化物。为避免急剧分解，在大约700℃以前加热速度必须很慢，之后温度可以很快升到1000℃以去掉最后的痕迹量的碳。过氧化物可以用类似的方式灼烧，只是它必须缓慢地加热到大约200℃，以避免由于急剧分解而引起的飞溅。加热到700℃可去掉硫酸盐。为了保证高纯度产品，加热到1000℃。