[科普中国]-四氟化钚

简介

四氟化钍1（化学式：ThF4）是一种无机化合物。淡棕色，可由金属钍与氟气直接化合制得。在温度高于500 °C时，它与空气中的水分反应，水解成ThOF2。熔点为1037℃，沸点约1277℃；微溶于水，只能溶于含有硼酸、铝（III）或铁（III）的溶液中。四氟化钚可由钚（IV）的氧化物、硝酸盐、草酸盐等化合物在有氧气存在的条件下与无水氟化氢进行高温反应而制得。四氟化钚也是还原法制金属钚的原料。

性质与制法四氟化钍化学性质比较稳定，不溶于水、稀酸、冷的浓硫酸、浓硝酸和氢氟酸，易溶于热的碳酸铵溶液。工业制法是无水氟化氢与二氧化钍在较高温度下的气相氟化反应2：

ThO2+ 4 HF —→ ThF4+ 2 H2O

四氟化钍有多种水合物。含水最多的是ThF4·xH2O（x=2.5-3.0），受热时会分解成ThF4·0.25H2O。继续真空加热则生成无水四氟化钍。

四氟化钍可以形成[ThF6]配合物。

四氟化钚为淡棕色（PuF4·2.5H2O为粉红色），熔点为1037℃，沸点约1277℃；微溶于水，只能溶于含有硼酸、铝（III）或铁（III）的溶液中。四氟化钚可由钚（IV）的氧化物、硝酸盐、草酸盐等化合物在有氧气存在的条件下与无水氟化氢进行高温反应而制得。四氟化钚也是还原法制金属钚的原料。

用途尽管具有轻微的放射性，四氟化钍还是被用作多层光学涂层中的抗辐射材料。它具有卓越的光学透明度，大约是0.35–12µm。而它的辐射主要是α粒子引起的，可以轻易地用一薄层其他材料遮挡住，以免对人体造成伤害3。

四氟化钍还用于制造碳弧灯，这为电影放映机和探照灯提供了高强度的光源。

四氟化钍是使用金属钙为还原剂的热还原法生产金属钍的原料，也用于氯氟化物熔盐电解法来制备金属钍的粉末。它与碱金属、铍或锆的氟化物混合熔融以后可用作熔盐反应堆的增殖材料。

基本信息

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相关卤化物三氟化钚三氟化钚为蓝紫色固体1，熔点为1425±3℃；在没有铝或锆离子存在时，很难溶于酸中。三氟化钚可由钚（IV）的硝酸盐、氧化物、氢氧化物等化合物与无水氟化氢在550~600℃反应制得，也可在含钚（III）的水溶液中加入氟离子沉淀而制得。三氟化钚是还原法制金属钚的原料。

六氟化钚六氟化钚在-180℃时是白色固体，液态和气态呈棕色到红棕色，熔点为51.59℃，沸点为62.16℃；六氟化钚在热力学上是不稳定的，它是一个很强的氧化剂；能与四氟化铀、二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳等反应生成四氟化钚，与潮湿空气或水发生非常激烈的反应；六氟化钚由于α辐解而不断生成四氟化钚。六氟化钚可由二氧化钚或四氟化钚在500~700℃高温下与氟气反应制得。钚（VI）的其他氟化物有PuO2F2、M2PuO2F4·H2O和MPuO2F3·H2O（M为NH4、Na、K等）。

三氯化钚三氯化钚是蓝至绿色的固体，熔点为750℃，沸点为1767℃；易吸潮，易溶于酸和水。三氯化钚可由多种方法制备，通常由二氧化钚与光气在高温下反应而制得。在制备中，大多数其他元素生成挥发性的氯化物，而三氯化钚不挥发，因而钚的纯度较高。三氯化钚也是制备金属钚的一种化合物。

四氯化钚四氯化钚是不稳定化合物，容易分解，不易制得。钚（IV）的其他氯化物有 M2PuCl6（M为Cs、Rb、K、Na等）。

其他已经制得的化合物还有：三溴化钚，熔点约为681℃；三碘化钚，熔点约777℃。