六氟化钚 | 13693-06-6

• 分子结构分类: 无机化合物 - 混合金属/非金属化合物 - 锕系盐类
• 中文名称: 六氟化钚
• 英文名称: plutonium hexafluoride
• 英文别名: hexafluoroplutonium
• CAS: 13693-06-6
• 化学式: F₆Pu
• 分子量: 358.055
• InChiKey: OJSBUHMRXCPOJV-UHFFFAOYSA-H

物化性质

• 熔点：
  52°C
• 密度：
  5.080
• 稳定性/保质期：
  红棕色正交晶系晶体。这种物质具有强α-放射性，具有挥发性和顺磁性，并且极其剧毒！熔点为50.75℃，沸点为62.3℃。在高温下（超过300℃）容易分解，还能被水分解。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  2.52
• 重原子数：
  7
• 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：
  0
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  6

制备方法与用途

制备方法

在室温或更低的温度下，使用O₂F₂或KrF₂氧化钚或其氟化物、氧化物或氟氧化物可制备PuF₆。具体操作如下：

1. 制法1：在一个石英U形管中放置适量的PuF₄，在低温条件下将O₂F₂气体冷凝进入U形管，随后使其升温至室温或更低（低温时钚化合物与分解的O₂F₂有更长接触时间，提高产率）。几分钟后，收集冷凝下来的气体产品即为PuF₆。然而，此实验的反应速率及产率会随低价钚化合物原料活性下降而降低。用于制备O₂F₂的步骤包括在液氮温度下用紫外光照射O₂与F₂等摩尔混合物。

2. 制法2：使用一个底部可加热的不锈钢反应管，在上部安装维持-78℃冷却槽的外部冷却槽。

   • 取0.8g纯度＞96%的PuO₂，首先在450～550℃下与过量的氟化氢反应2小时，生成低价氟化合物（主要是PuF₃）、水及氧气混合物。随后通过抽真空去除过量的HF和其他产物。
   • 重复上述过程一次。
   • 再次加入稍微过量的氟（足够生成50mg PuF₆），在500～550℃下加热低价氟化物和氟1小时制备PuF₆。六氟化钚一旦形成，会在冷却区-78℃冷凝，反应管完全冷却后去除多余的氟，得到产物PuF₆。

合成制备方法

在室温或更低的温度下使用O₂F₂或KrF₂氧化钚或其低价氟化物、氟氧化物同样可以制备挥发性的PuF₆。具体步骤如下：

1. 制法1：在一个石英U形管中放置适量的PuF₄，在低温条件下将O₂F₂气体冷凝进入U形管，随后使其升温至室温或更低（低温时钚化合物与分解的O₂F₂有更长接触时间，提高产率）。几分钟后收集冷凝下来的气体产品即为PuF₆。然而，此实验的反应速率及产率会随低价钚化合物原料活性下降而降低。用于制备O₂F₂的步骤包括在液氮温度下用紫外光照射O₂与F₂等摩尔混合物。

2. 制法2：使用一个底部可加热的不锈钢反应管，在上部安装维持-78℃冷却槽的外部冷却槽。

   • 取0.8g纯度＞96%的PuO₂，首先在450～550℃下与过量的氟化氢反应2小时，生成低价氟化合物（主要是PuF₃）、水及氧气混合物。随后通过抽真空去除过量的HF和其他产物。
   • 重复上述过程一次。
   • 再次加入稍微过量的氟（足够生成50mg PuF₆），在500～550℃下加热低价氟化物和氟1小时制备PuF₆。六氟化钚一旦形成，会在冷却区-78℃冷凝，反应管完全冷却后去除多余的氟，得到产物PuF₆。

用途简介

此处未详细描述PuF₆的具体用途。

上下游信息

• 上游原料

  中文名称	英文名称	CAS号	化学式	分子量
  钚四氟化物	Plutonium tetrafluoride	13709-56-3	F4Pu	320.058

• 下游产品

  中文名称	英文名称	CAS号	化学式	分子量
  ——	Plutonium pentafluoride	31479-19-3	F5Pu	339.056
  钚四氟化物	Plutonium tetrafluoride	13709-56-3	F4Pu	320.058

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  六氟化钚 在 水 作用下， 以 gas 为溶剂， 生成 plutonium(IV) oxide
  参考文献：
  名称：

  Robinson, W. C.; Martin, W. R., ORNL-TM-2306 (1968)

  摘要：

  DOI：
• 作为产物：
  描述：

  plutonium(IV) oxide 生成 六氟化钚
  参考文献：
  名称：

  Matcheret, G., 1969, vol. 2, p. 249

  摘要：

  DOI：

文献信息

• Reactions of Sulfur Tetrafluoride with Oxides, Oxyfluorides, and Fluorides of Uranium and Plutonium^1b
  作者：Carl E. Johnson、Jack Fischer、Martin J. Steindler

  DOI：10.1021/ja01468a018

  日期：1961.4

  Some quantitative and qualitative observations concerning the reaction of sulfur tetrafluoride with various fluorides, oxyfluorides, and oxides of uranium and plutonium are presented. Finally, the reaction of sulfur tetrafluoride with plutonium hexafluoride in which plutonium hexafluoride is reduced to plutonium tetrafluoride is reported.

  介绍了关于四氟化硫与各种氟化物、氟氧化物以及铀和钚的氧化物反应的一些定量和定性观察。最后，报道了四氟化硫与六氟化钚的反应，其中六氟化钚被还原为四氟化钚。
• Reactivity of transition metal fluorides—XII
  作者：R.C. Burns、T.A. O'Donnell、C.H. Randall

  DOI：10.1016/0022-1902(81)80023-1

  日期：1981.1

  In a continuing study of the relative chemical reactivities of the higher fluorides of the d- and ‖-transition elements, oxidation-reduction reactions of plutonium hexafluoride with a selected series of non-metal fluorides in low oxidation states have been examined. This investigation has also included reactions with hydrogen and with various covalent chlorides and bromides. The results of this study

  在对d和过渡元素高级氟化物的相对化学反应性的持续研究中，研究了六氟化p与选定系列的低氧化态非金属氟化物的氧化还原反应。该研究还包括与氢以及与各种共价氯化物和溴化物的反应。这项研究的结果与以前的研究结果相关，并且从p作为“过渡元素”的角度考虑了六氟化p的反应性。已经开发出用于研究这种放射性元素的化合物的特殊技术，并且已经设计了一种制备六氟化p的新方法，该方法需要比以前报道的设备简单得多的设备。
• The decomposition of plutonium hexafluoride by gamma radiation
  作者：M.J. Steindler、D.V. Steidl、J. Fischer

  DOI：10.1016/0022-1902(64)80011-7

  日期：1964.11

  Plutonium hexafluoride is decomposed by γ-radiation to produce plutonium tetrafluoride and elemental fluorine. The G value for the decomposition is 7·5 ± 1·7. Addition of one atmosphere of helium to 80 mm Hg plutonium hexafluoride resulted in a G for the decomposition of 7·2 ± 1·3. When two atmospheres helium were added to 80 mm Hg plutonium hexafluoride, the resulting G for the decomposition is 5·8

  六氟化lu通过γ辐射分解，生成四氟化p和元素氟。分解的G值为7·5±1·7。在80 mm Hg的六氟化p中加一大气压的氦，得到的G分解量为7·2±1·3。当将两个大气压的氦气添加到80 mm Hg的六氟化p中时，分解所得的G为5·8±0·9。对存在各种数量rypto的分解的研究表明，在an的电子分数为0·73且暴露剂量为1×10 8 rads的情况下，六氟化p的分解得到了显着增强。提出了分解机理。
• Low temperature synthesis of plutonium hexafluoride using dioxygen difluoride
  作者：J. G. Malm、P. G. Eller、L. B. Asprey

  DOI：10.1021/ja00321a056

  日期：1984.5

  The preparation of PuF/sub 6/ by the action of dioxygen difluoride (O/sub 2/F/sub 2/) on plutonium fluorides, oxides, and oxyfluorides at room temperature or below is described. Previously, direct synthesis of PuF/sub 6/ could only be achieved by high temperature (>300/sup 0/C) fluorination and by microwave or photolytic generation of fluorine atoms. Six experiments are described that illustrate the

  描述了在室温或以下通过二氟化二氧 (O/sub 2/F/sub 2/) 对钚氟化物、氧化物和氟氧化物的作用制备 PuF/sub 6/。以前，直接合成 PuF/sub 6/ 只能通过高温 (>300/sup 0/C) 氟化以及通过微波或光解产生氟原子来实现。描述了六个实验，说明了 O/sub 2/F/sub 2/ 的效力，这是该化合物的特性，表明在核工业中的潜在应用。
• Separation of plutonium and americium by low-temperature fluorination
  作者：T.R. Mills、L.W. Reese

  DOI：10.1016/0925-8388(94)90931-8

  日期：1994.10

  The authors have demonstrated separation of Pu and in-grown Am using the gaseous reagent dioxygen difluoride. Aged PuFsub 4} was fluorinated at room temperature to generate PuFsub 6} gas, which was trapped separately and reduced to PuFsub 4}. The reaction product contained very little Am. Unreacted solid had elevated concentrations of Am that were consistent with a material balance. Use of a gaseous

  作者已证明使用气态试剂二氟化二氧分离 Pu 和内生 Am。老化的PuFsub 4}在室温下被氟化以产生PuFsub 6}气体，其被单独捕获并还原为PuFsub 4}。反应产物中含有非常少的 Am。未反应的固体具有与材料平衡一致的升高的 Am 浓度。使用气态试剂和产品可以在反应和纯化过程中进行远程处理。该结果证明了一种简单且废物最少的替代方案，可以应用于许多锕系元素纯化问题。