Uransulfide sind Verbindungen des Urans mit Schwefel. Das Uran-Schwefel-Phasendiagramm zeigt insgesamt fünf Verbindungen und sieben Phasen.
Vorkommen
BearbeitenUransulfide kommen in sehr geringer Menge als Beimischung von Sulfidmineralen wie Pyrit oder Galenit vor.[1][2]
Gewinnung und Darstellung
BearbeitenUransulfide können direkt aus den Elementen oder durch Reaktion von Uran oder Uranhalogeniden mit Schwefelwasserstoff hergestellt werden.[1][3]
Daneben sind eine Reihe weiterer Syntheseverfahren bekannt.[1][4]
Eigenschaften
BearbeitenUransulfide sind allgemein Feststoffe mit hoher Dichte. Uranmonosulfid ist als massiver Körper (nicht als Pulver) durch Ausbildung eines Oxidfilms bei normalen Temperaturen recht oxidationsbeständig.[1][5]
| Name | Uranmonosulfid | Uransesquisulfid | Triuranpentasulfid | Urandisulfid | Urantrisulfid |
|---|---|---|---|---|---|
| Summenformel | US | U2S3 | U3S5 | US2 | US3 |
| Molare Masse | 270,09 g·mol−1 | 572,25 g·mol−1 | 874,41 g·mol−1 | 302,16 g·mol−1 | 334,22 g·mol−1 |
| CAS-Nummer | 12039-11-1 | 12138-13-5 | 12039-26-8 | 12039-14-4 | 12138-23-7 |
| PubChem | 131700999 | ||||
| Wikidata | Q7899700 | Q24630004 | Q124399479 | Q7899676 | Q124398051 |
| Aggregatzustand | fest[1] | ||||
| Kurzbeschreibung | silber metallischer Feststoff[6] | metallischer Feststoff[7] | schwarzer Feststoff, Halbleiter[7] | schwarze, metallisch glänzende Plätchen[1][7] | |
| Schmelzpunkt | 2462 °C[1] | >2000 °C[1] | >1850 °C[1] | >350 °C (Zersetzung)[1] | |
| Dichte | 10,87 g·cm−3[1] | 7,45 g·cm−3[1] | 6,75 g·cm−3[1] | ~8 g·cm−3[1] | 5,86 g·cm−3[1] |
| Kristallstruktur | kubisch (NaCl)[1] | orthorhombisch (Sb2S3)[1] | orthorhombisch[1] | je nach Phase tetragonal, orthorhombisch (PbCl2) oder hexagonal[1] |
monoklin (USe3)[1] |
Verwendung
BearbeitenVon diesen Uransulfiden wurde nur das Uranmonosulfid als Kernbrennstoff in Betracht gezogen.[1]
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u Karl-Christian Buschbeck: Uran. Springer Berlin Heidelberg, 2013, ISBN 978-3-662-10275-6, S. 209 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ E. N. Baranov, G. I. Vertepov: Uranium content in sulfides as an indicator of uranium mineralization. In: Soviet Atomic Energy. Band 20, Nr. 2, 1966, S. 215–217, doi:10.1007/BF01312373.
- ↑ Erich Ferdinand Strotzer, Otto Schneider, Wilhelm Biltz: Beiträge zur systematischen Verwandtschaftslehre. 93. Uransulfide. In: Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. Band 243, Nr. 4, 1940, S. 307–321, doi:10.1002/zaac.19402430402.
- ↑ E. D. Eastman, Leo Brewer, LeRoy A. Bromley, Paul W. Gilles, Norman L. Lofgren: Preparation and Properties of the Sulfides of Thorium and Uranium 2. In: Journal of the American Chemical Society. Band 72, Nr. 9, 1950, S. 4019–4023, doi:10.1021/ja01165a051.
- ↑ Eiichiro Nakai, Masayoshi Kanno, Takashi Mukaibo: Oxidation Behavior of Uranium Monosulfide. In: Journal of Nuclear Science and Technology. Band 6, Nr. 3, 1969, S. 138–142, doi:10.1080/18811248.1969.9732854.
- ↑ Edgar F. Westrum, Robert R. Walters, Howard E. Flotow, Darrell W. Osborne: Uranium Monosulfide. The Ferromagnetic Transition. The Heat Capacity and Thermodynamic Properties from 1.5° to 350°K. In: The Journal of Chemical Physics. Band 48, Nr. 1, 1968, S. 155–161, doi:10.1063/1.1667893.
- ↑ a b c H. Kohlmann, H. P. Beck: Uranium's Valency in U3S5. In: Journal of Solid State Chemistry. Band 150, Nr. 2, 2000, S. 336–341, doi:10.1006/jssc.1999.8599.