Uranylhydroxid

Uranylhydroxid ist ein Hydroxid des Urans mit der chemischen Formel UO₂(OH)₂ in der monomeren und (UO₂)₂(OH)₄ in der dimeren Form. Beide Isomere können im normalen wässrigen Medium existieren. Uranylhydroxidhydrat wird als ein gallertartiger Yellowcake aus oxidierten Uranlaugen bei etwa neutralem pH-Wert ausgefällt.

Kristallstruktur
_ U6+ 0 _ O2−
Allgemeines
Name	Uranylhydroxid
Andere Namen	Dihydroxidioxiuran
Verhältnisformel	UO2(OH)2
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 211573-15-8 PubChem 5465112 ChemSpider 4576989 Wikidata Q415222
Eigenschaften
Molare Masse	304,04 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	> 400 °C
Gefahren- und Sicherheitshinweise
Radioaktiv
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP), ggf. erweitert Gefahr H- und P-Sätze H: 330​‐​300​‐​373​‐​411 P: ?
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Eigenschaften

Uranylhydroxid leitet sich wie die Uranate von der hypothetischen Uransäure ab, die sowohl als Base wie auch als Säure reagieren kann. Als Base werden die Uranyl-Verbindungen und als Säure die Uranate gebildet. Letztere sind jedoch nicht stabil und wandeln sich in die Di-uranate (U₂O₇²⁻) um. Die entsprechenden Reaktionsgleichungen sind wie folgt:

$\mathrm {UO_{4}^{\,2-}+2\ H^{\,+}\rightleftharpoons \ UO_{2}(OH)_{2}\rightleftharpoons \ UO_{2}^{\,2+}+2\ OH^{\,-}}$

Auf Grund dieser Reaktionen können Uranate und Uranylsalze leicht in die jeweils andere Form umgewandelt werden.

Modifikationen

Die Modifikationen wurden mit folgenden Eigenschaften beschrieben:

Modifikation	Farbe	Raumgruppe	Kristallsystem	Gitterkonstanten					Dichte /g·cm−3
				a /Å	b /Å	c /Å	β /°	Z
α‐UO2(OH)2	grünlich gelb	Cmce (Nr. 64)Vorlage:Raumgruppe/64	Orthorhombisch	4,242	10,302	6,868		4	6,73
β‐UO2(OH)2	gelb-grün	Pbca (Nr. 61)Vorlage:Raumgruppe/61	Orthorhombisch	5,6438	6,2867	9,9372		4	5,73
γ‐UO2(OH)2	grau chamois	P21/c (Nr. 14)Vorlage:Raumgruppe/14	Monoklin	6,419	5,518	5,561	112,77	2	5,56
UO2(OH)2 · H2O	hellgelb	Pbna (Nr. 60, Stellung 5)Vorlage:Raumgruppe/60.5	Orthorhombisch	13,977	16,696	14,672		32	5

Verwendung

Uranylhydroxid wurde früher in der Glas- und Keramikherstellung genutzt, um die Glasphasen einzufärben und Pigmente für das Hochtemperaturbrennen herzustellen. Durch Einleitung von alkalischen Diuranaten in Glas entsteht ein Gelbton im Glas und eine grüne Reflexion. Außerdem strahlt dieses Glas unter ultraviolettem Licht Kaltlicht ab und fluoresziert. Das Uranylhydroxid leitet Protonen, wenn es stetig stärker zusammengepresst wird und anschließend langsam wieder entspannt wird; und es findet Anwendung als Bauteil von Brennstoffzellen.

Auswirkungen auf die Gesundheit

Uranylhydroxid schädigt das Erbgut, führt zu Fehlbildungen und ist radioaktiv; daher sollte es mit äußerster Vorsicht behandelt werden.

Literatur

• Ingmar Grenthe, Janusz Drożdżynński, Takeo Fujino, Edgar C. Buck, Thomas E. Albrecht-Schmitt, Stephen F. Wolf: Uranium, in: Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Hrsg.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Springer, Dordrecht 2006; ISBN 1-4020-3555-1, S. 253–698; doi:10.1007/1-4020-3598-5_5.
• C. A. Alexander: „Volatilization of urania under strongly oxidizing conditions“, in: Journal of Nuclear Materials, 2005, 346, S. 312–318; doi:10.1016/j.jnucmat.2005.07.013.