釷

010PThoriumTh232.04

目錄: 1、物理性質(zhì); 2、作用與用途; 3、合成方法; 4、貯存方法; 5、安全信息

物理性質(zhì)

性狀：銀白色金屬，具放射性。
熔點(diǎn)（℃）：1700。
沸點(diǎn)（℃）：4000。
密度（g/cm³）：11.66。

作用與用途

穩(wěn)定氧化態(tài)為+4，在空氣中穩(wěn)定，可保持其金屬光澤數(shù)月不變。當(dāng)含有氧化釷雜質(zhì)時(shí)在空氣中逐漸失去光澤，變灰最后變黑。其物理性質(zhì)在極大程度上受所含氧化物雜質(zhì)的影響。能緩慢與水反應(yīng)，易溶于濃鹽酸和王水，但不易溶于除鹽酸外的其他常見酸中。粉狀易自燃，使用時(shí)需小心！其卷屑在空氣中燃燒時(shí)會(huì)發(fā)出耀眼的白色熾光。存在于釷石、釷鈾礦和獨(dú)居石等礦中，在地殼中的豐度約為鈾的3倍，而與鉛和鉬的豐度相當(dāng)。

合成方法

用還原的方法很難制得純的固態(tài)金屬釷，商業(yè)上可買到雜質(zhì)含量小于0.20%的200目金屬粉末，粉末中一般不標(biāo)出氧含量，通常不能用于許多物理化學(xué)性能的測(cè)定。金屬釷可以通過(guò)Ca或Mg還原釷的鹵化物或氧化物制得，也可以通過(guò)電解來(lái)制備。
制法1 大約800℃下在熔融NaCl介質(zhì)中電解ThF₄。用石墨杯作為容器,同時(shí)也作為陽(yáng)極，鉬棒作為陰極，電解時(shí)在陰極上可收集到呈樹枝狀結(jié)晶的金屬釷。操作時(shí)要小心，要避免陽(yáng)極上生成的氯氣和陰極上沉積的金屬接觸。從熔融鹽浴中分離金屬并冷卻后，用水和稀酸洗滌過(guò)濾，除去鹽離子。產(chǎn)品呈細(xì)粉末狀，在進(jìn)行干燥等處理時(shí)必須在惰性氣氛中進(jìn)行，以免被氧化。一般在過(guò)濾過(guò)程中粉末表面會(huì)有顯著的氧化跡象。
制法2 用鈣或鎂還原其鹵化物制備釷。當(dāng)鎂(100%過(guò)量)用于還原四氯化釷時(shí)，得到釷/鎂合金，然后再?gòu)暮辖鹬懈鶕?jù)其相對(duì)蒸氣壓的不同將鎂蒸餾除去。鈣用于四氟化物的還原通常是在ZnCl₂存在的情況下進(jìn)行。氯化鋅作為促進(jìn)劑與鈣反應(yīng)提供能量使產(chǎn)品熔化，生成的金屬鋅與釷形成合金金屬渣，反應(yīng)完成后再將鋅蒸餾除去回收釷。由于鈣、鎂、氯化鋅和鋅的高蒸氣壓使得這些反應(yīng)必需在耐高壓容器(還原鋼彈)中進(jìn)行，同時(shí)，也由于鎂和鋅的高蒸氣壓使得可從合金中回收得到相對(duì)純的釷。