[科普中国]-硫酸铀酰

简介

硫酸铀酰是一种无机化合物，化学式为UO2SO4，有放射性。存在无水物和各种水合物（0.5到4水）1。

硫酸铀酰为黄色斜方晶系结晶，在干燥的空气中会稍稍风化。.密度（g/cm）：3.28。溶解性：极易溶于水，可溶于乙醇。存在若干种水合物及无水盐(α和β型)。由水合物在高于300℃温度下脱水而得(β型在大约755℃下脱水)。

一水合物，UO2SO4·H2O，黄色晶体。室温下不稳定。在密闭的容器中加热二氧化铀和三水硫酸铀酰混合物至200℃或210℃下加热二水硫酸铀酰制得。

二水合物，黄色晶体。从饱和硫酸铀酰溶液中结晶出来柠檬黄棱形三水合物晶体。从30%～40%的硫酸中结晶出二水合物。加热三水合物至100℃，可得二水合物。

2.5水合物：黄绿色晶体，五角双锥体结构。溶于水、浓盐酸和硫酸。熔点100℃(分解)。在500℃下形成无水化合物。

三水合物，黄绿色晶体。

3.5水合物:黄色晶体，五角双锥体结构。在室温下不稳定。

四水合物，黄色晶体。一水合物和三水合物可用于在600℃下从铁和铝中浸提出铀(以硫酸铀酰的形式)。

硫酸铀酰是由UO22+与SO42-酸根结合而成的，在紫外线照射下，能发出黄绿色荧光，其水溶液亦呈黄绿色。

硫酸铀酰具有两性性质，在酸性介质中以UO22+形式存在，而在pH>5的介质中，则以难溶性的重铀酸盐沉淀形式析出。此性质用来浓集铀或从含铀废水中除去铀3。

2UO2SO4 +6NaOH → Na2U2O7↓ +2Na2SO4+3H2O

2UO2SO4 +3CaO → CaU2O7↓ + 2CaSO4 ↓

制备方法1. 将三氧化铀溶解在硫酸溶液中，得到产物（水合物）4。

硫酸铀酰也称硫酸双氧铀。对硫酸铀酰水溶液体系的研究发现有

制法使三氧化铀与化学计量的硫酸反应，就可生成硫酸铀酰：

UO3+H2SO4=UO2SO4+H2O

在搅拌下，将19.3mL浓硫酸加入到130mL水中，再往此硫酸溶液中加入100g三氧化铀的细粉末，三氧化铀很容易溶解形成黄色的溶液。用玻璃砂芯漏斗过滤除去不溶物，将滤液置于红外灯下进行浓缩。成糊状后，放置冷却，可析出三水合物UO2SO4·3H2O的结晶。用玻璃砂芯漏斗将结晶抽滤出，用乙醇、乙醚洗涤后，在70℃下干燥。

2. 重铀酸盐易溶于无机酸又重新转变成铀酰盐5。

(NH4)2U2O7 + 3H2SO4 → 2UO2SO4 + (NH4)2SO4 + 3H2O

主要用途硫酸铀酰的重水溶液可以用作均相反应堆的燃料。

在核燃料前处理工艺中，常以H2SO4浸取铀矿石，使铀以硫酸根络阴离子形式进入溶液。UO2SO4的重水溶液具有较好的热稳定性，还可作为均相反应堆的燃料。

由于硫酸铀酰阴离子配合物的稳定常数比硫酸铀酰等铀酰的配合物的稳定常数小得多，前者一般仅为0．22，而后者一般在2500，所以在铀矿提纯萃取环节得到了利用。

配合物聚合物设计新型分子材料2

配位聚合物指的是以金属中心与有机配体配合，类似于高分子化合物有序的无限延伸，通过自主装或者定向合成的方法，设计合成结构新颖、性质独特、种类繁多的新型分子材料。配位聚合物的合成有以下三个显著特点:a.合成周期短,有机配体可以和金属中心迅速的配合得到产物；b. 方法简单，通过有机合成得到配体后一般只需要一步反应就能得到配位聚合物；c. 可以根据需要来设计合成功能配位聚合物。其配位聚合物丰富的结构，在很多领域都有潜在的应用如光学材料、超导材料、磁性材料、微孔材料、催化等。

安全性1.有毒性

硫酸硫酸硫酸铀酰有是剧毒1，如果吸入或吞下，会对肝脏与肾脏造成很大的危害，若吸收量少，则有累积效应的危险。对水生生物有毒,可能产生长期不良影响在水生环境。

2.放射性

与所有的铀化合物一样，它的放射性在一定程度上取决于它的同位素比率。

3.中毒表现

当短期大量进入机体时(如不幸事故)，即可引起急性铀中毒，此时铀主要作为一种重金属毒物而起作用，放射性损害则在晚期才出现。急性中毒时，一般有1-2d的潜伏期，然后出现不适、寒战、呕吐。临床上特异变化是肾脏的急中毒性损害(低比重尿、蛋白尿、透明管型和红细胞)，继之可出现血中非蛋白氮增高，毛细血管通透性改变，甚至出现末梢血液变化(白细胞增多)。严重病例还可发生尿毒症并伴有中毒性实质性肝炎，甚至致死。轻病例则经过良好。

慢性铀中毒的特点是长时间无临床症状，貌似健康。年幼者渐见发育障碍，成人体重减轻，并逐渐出现植物神经系统功能紊乱或乏力等症状。血液指标在中毒后几十天即可出现变化，主要有贫血、血色指数偏高、网织红细胞增加、白细胞总数增多或减少、淋巴细胞增多、嗜酸性白细胞增加、血小板减少和白细胞质变(有空泡、溶解、固缩、中毒颗粒出现)等。

相关化合物草酸铀酰4：uranyl oxalate UO2C2O4

硝酸双氧铀（硝酸铀酰）：uranyl nitrate UO2(NO3)2

氯化铀酰 ：uranylchlorideUO2Cl2

乙酸铀酰（醋酸双氧铀）：uranyl acetate UC6H9O8

氟化铀酰（氟氧化铀）：uranyl fluoride UO2F2