铀酸钡 | 10380-31-1

• 分子结构分类: 无机化合物 - 混合金属/非金属化合物 - 碱土金属有机物
• 中文名称: 铀酸钡
• 英文名称: Barium uranium oxide
• 英文别名: barium(2+);oxygen(2-);uranium
• CAS: 10380-31-1
• 化学式: BaO7U2-12
• 分子量: 725.38
• InChiKey: KBLHATOSJRXIOU-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 溶解度：
  不溶于水；溶于酸溶液
• 稳定性/保质期：

  BaU₂O₇ 是一种芥黄色微晶粉末，呈体心四方形晶胞，其晶格参数为 a=7.128±0.005 Å（1 Å = 0.1 nm），c=11.95±0.01 Å。通过比重瓶测量法测得其密度约为 7.2±0.2 g/cm³，这与计算值 7.93 g/cm³ (z=4) 存在一定差异，而在其他铀酸盐中也发现了类似的小差异。

  BaU₂O₇ 在加热时表现出明显的失氧现象。随着温度的升高，其颜色由黄色逐渐变为橙色再至棕色，在 1100～1200℃ 范围内会迅速分解为 Ba₂U₃O₁₁ 和 U₃O₈ 两相。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -1.21
• 重原子数：
  10
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  7
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  7

制备方法与用途

合成制备方法 方法1

将符合化学计量比的BaUO₄和U₃O₈固态混合物在空气中加热至900℃，得到相当纯的BaU₂O₇。然而，X射线衍射数据估计其中还含有约5%的其他物质，它们可能是BaUO₄或U₃O₈。这可能是因为固相反应难以完全进行，而这些相的具体组成尚不明确。

方法2

通过灼烧Ba(UO₂)(OCOCH₃)₆·2H₂O来制备BaU₂O₇。 首先，在6mol/L的醋酸介质中结晶可获得Ba(UO₂)(OCOCH₃)₆·2H₂O。将此化合物在900℃下缓慢加热，可以生成几乎不含Ba₂U₃O₁₁和U₃O₈的良好BaU₂O₇样品。由于钡离子和铀离子在Ba(UO₂)(OCOCH₃)₆·2H₂O中是以原子级别分散开的，固-固反应的扩散问题得到了显著减少。

在制备过程中特别需要注意控制升温速度和加热温度。例如，在500～700℃之间灼烧此化合物可得到橙色BaU₂O₇产品。此时的质量损失为32.02%，与分解为BaU₂O₇时的理论损失量（32.05%）基本一致。然而，X射线衍射数据表明，该产品实际上是Ba₂U₃O₁₁和未知相的混合物。当温度升高至800℃时，BaU₂O₇开始与这两个相共存。在900～1000℃快速加热此化合物时，则会生成一种黑色物质，这种黑色混合物由Ba₂U₃O₁₁、U₃O₈以及少量的BaU₂O₇组成。

因此，在800℃灼烧时存在的未知橙色相很可能是UO₃。然而，该化合物的X射线衍射花样表明它不像是α-UO₃、γ-UO₃或δ-UO₃，其红外光谱也不与任何形式的UO₃一致。此外，它的稳定性在800℃以下所有已知分解的UO₃刚好相反。