Uranium tetrafluorida
Uranium tetrafluorida adalah sebuah senyawa anorganik dengan rumus UF4. Senyawa ini merupakan padatan hijau dengan tekanan uap yang tidak signifikan dan kelarutan yang rendah dalam air. Uranium dalam keadaan tetravalen (urano) penting dalam berbagai proses teknologis. Dalam industri pemurnian uranium, ia dikenal sebagai garam hijau.[1]
| |
-fluorid.png)
| |
| Nama | |
|---|---|
| Nama IUPAC
Uranium(IV) fluorida
Uranium tetrafluorida | |
| Penanda | |
Model 3D (JSmol)
|
|
| 3DMet | {{{3DMet}}} |
| ChemSpider | |
| Nomor EC | |
PubChem CID
|
|
| Nomor RTECS | {{{value}}} |
| UNII | |
CompTox Dashboard (EPA)
|
|
| |
| |
| Sifat | |
| UF4 | |
| Massa molar | 314,02 g/mol |
| Penampilan | Padatan kristalin hijau |
| Densitas | 6,70 g/cm3, padatan |
| Titik lebur | 1.036 °C (1.897 °F; 1.309 K) |
| Titik didih | 1.417 °C (2.583 °F; 1.690 K) |
| Tak larut | |
| Struktur | |
| Monoklinik, mS60 | |
| C2/c, No. 15 | |
| Bahaya | |
| Lembar data keselamatan | External MSDS |
| Piktogram GHS |   
|
| Keterangan bahaya GHS | {{{value}}} |
| H300, H330, H373, H411 | |
| Titik nyala | Tak mudah terbakar |
| Senyawa terkait | |
Anion lain
|
Uranium(IV) klorida Uranium(IV) bromida Uranium(IV) iodida Uranium dioksida |
Kation lainnya
|
Praseodimium(IV) fluorida Torium(IV) fluorida Protaktinium(IV) fluorida Neptunium(IV) fluorida Plutonium(IV) fluorida |
Senyawa terkait
|
Uranium pentafluorida Uranium heksafluorida |
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada suhu dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
 verifikasi (apa ini   ?)
| |
| Referensi | |
Produksi
suntingUF4 dibuat dari UO2 dalam unggun berfluida melalui reaksi dengan HF. UO2 berasal dari operasi penambangan. Sekitar 60.000 ton UF4 dibuat melalui cara ini setiap tahunnya. Senyawa yang seringkali menjadi pengotor adalah UO2F2. UF4 juga rentan terhadap hidrolisis.[1]
UF4 dibentuk melalui reaksi antara UF6 dengan gas hidrogen dalam reaktor jenis tabung vertikal. UF4 kurang stabil dibandingkan dengan senyawa oksida uranium dan bereaksi lambat dengan uap air pada suhu sekitar, membentuk HF dan UO2, dengan HF bersifat sangat korosif dan beracun; oleh karena itu, senyawa ini kurang menguntungkan untuk pembuangan jangka panjang. Nilai kerapatan curah dari UF4 bervariasi, mulai dari sekitar 2,0 g/cm3 hingga sekitar 4,5 g/cm3, tergantung pada proses produksi dan sifat-sifat senyawa uranium awal.
Desain reaktor garam cair, jenis reaktor nuklir di mana fluida kerjanya adalah garam cair, akan menggunakan UF4 sebagai bahan intinya. UF4 umumnya dipilih daripada garam lainnya karena kegunaan unsur pembentuknya tanpa adanya pemisahan isotop, penghematan neutron yang lebih baik dan efisiensi yang moderat, tekanan uap yang lebih rendah, dan stabilitas kimia yang lebih baik.
Reaksi
suntingUranium tetrafluorida bereaksi dengan fluorin, pertama-tama menghasilkan uranium pentafluorida dan kemudian UF6 yang bersifat volatil:
- 2 UF4 + F2 → 2 UF5
- 2 UF5 + F2 → 2 UF6
UF4 direduksi oleh magnesium untuk menghasilkan logam uranium:[2]
- UF4 + 2 Mg → U + 2 MgF2
Uranium tetrafluorida kemudian dioksidasi menjadi uranium pentafluorida pada suhu kamar dan kemudian, pada suhu 100 °C, menjadi uranium heksafluorida.
Struktur
suntingSeperti kebanyakan senyawa fluorida logam, UF4 adalah polimer anorganik rapat yang sangat berikatan silang. Seperti yang ditetapkan melalui kristalografi sinar-X, pusat U memiliki 8-koordinat dengan bidang koordinasi antiprismatik persegi. Pusat-pusat fluorida menjembatani ganda.[2][3]
Keselamatan
suntingSeperti semua garam uranium, UF4 bersifat toksik dan berbahaya apabila terhirup, tertelan, dan berkontak dengan kulit.
Lihat pula
sunting- Praseodimium(IV) fluorida yang memiliki struktur kristal yang sama
Referensi
sunting- Booth, H. S.; Krasny-Ergen, W.; Heath, R. E. (1946). "Uranium Tetrafluoride". Journal of the American Chemical Society. 68 (10): 1969. doi:10.1021/ja01214a028.
- ^ a b Peehs, Martin; Walter, Thomas; Walter, Sabine; Zemek, Martin (2005), "Uranium, Uranium Alloys, and Uranium Compounds", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10.1002/14356007.a27_281.pub2
- ^ a b Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (edisi ke-2), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-7506-3365-4
- ^ Kern, S.; Hayward, J.; Roberts, S.; Richardson, J. W.; Rotella, F. J.; Soderholm, L.; Cort, B.; Tinkle, M.; West, M.; Hoisington, D.; Lander, G. A. (1994). "Temperature Variation of the Structural Parameters in Actinide Tetrafluorides". The Journal of Chemical Physics. 101 (11): 9333–9337. Bibcode:1994JChPh.101.9333K. doi:10.1063/1.467963.
Pranala luar
sunting- (Inggris) "Uranium Tetrafluoride". Appendix A of the PEIS (DOE/EIS-0269). Argonne National Laboratory. Diarsipkan dari versi asli tanggal 30 Januari 2016. Diakses tanggal 8 Februari 2024.