四氟化釷
化合物
四氟化釷（化學式：ThF4）是一種無機化合物。它是一種白色有吸濕性的粉末，可由金屬釷與氟氣直接化合製得。在溫度高於500 °C時，它與空氣中的水分反應，水解成ThOF2。[1]
| 四氟化釷 | |
|---|---|
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| |
| 識別 | |
| CAS號 | 13709-59-6 ? |
| PubChem | 83680 |
| SMILES |
|
| InChI |
|
| EINECS | 237-259-6 |
| 性質 | |
| 化學式 | ThF4 |
| 摩爾質量 | 308.03 g·mol⁻¹ |
| 外觀 | 吸濕性白色晶體 |
| 密度 | 6.3 g/cm3 |
| 熔點 | 1110 °C |
| 沸點 | 1680 °C |
| 折光度n D |
1.45 |
| 結構 | |
| 晶體結構 | 單斜晶系，mS60 |
| 空間群 | C12/c1, No. 15 |
| 危險性 | |
| 歐盟編號 | 未列出 |
| 閃點 | 不易燃 |
| 相關物質 | |
| 其他陰離子 | 四氯化釷 四溴化釷 四碘化釷 |
| 其他陽離子 | 四氟化鏷 四氟化鈾 四氟化鎿 四氟化鈈 |
| 相關化學品 | 二氧化釷 |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
性質與製法 編輯
四氟化釷化學性質比較穩定，不溶於水、稀酸、冷的濃硫酸、濃硝酸和氫氟酸，易溶於熱的碳酸銨溶液。工業製法是無水氟化氫與二氧化釷在較高溫度下的氣相氟化反應：[2][3]
- ThO2 + 4 HF —873K→ ThF4 + 2 H2O
四氟化釷有多種水合物。含水最多的是ThF4·xH2O（x=2.5-3.0），受熱時會分解成ThF4·0.25H2O。繼續真空加熱則生成無水四氟化釷。[4]
四氟化釷可以形成[ThF6]2-配合物。[5]
用途 編輯
儘管具有輕微的放射性，四氟化釷還是被用作多層光學塗層中的抗輻射材料。它具有卓越的光學透明度，大約是0.35–12 µm。而它的輻射主要是α粒子引起的，可以輕易地用一薄層其他材料遮擋住，以免對人體造成傷害。[6][7]
四氟化釷還用於製造碳弧燈，這為電影放映機和探照燈提供了高強度的光源。[8]
四氟化釷是使用金屬鈣為還原劑的熱還原法生產金屬釷的原料，也用於氯氟化物熔鹽電解法來製備金屬釷的粉末。它與鹼金屬、鈹或鋯的氟化物混合熔融以後可用作熔鹽反應堆的增殖材料。[9]
參考文獻 編輯
- ^ Dale L. Perry, Sidney L. Phillips. Handbook of inorganic compounds. CRC Press. 1995: 412. ISBN 0-8493-8671-3.
- ^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4.
- ^ 無機化學（第二版）下冊.高等教育出版社.龐錫濤 主編.2-2 釷及其化合物. P456. ISBN 978-7-04-005387-6
- ^ d'Eye, R.W.M.; Booth, G.W. The hydrates of thorium tetrafluoride. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 1955, 1 (4–5): 326. doi:10.1016/0022-1902(55)80039-5.
- ^ 無機化學.高等教育出版社.天津大學無機化學教研室 編.14.6.1 釷的重要化合物.P442.ISBN 978-7-04-028478-2
- ^ Rancourt, James D. Optical thin films: user handbook. SPIE Press. 1996: 196. ISBN 0-8194-2285-1.
- ^ W. Heitmann and E. Ritter. Production and properties of vacuum evaporated films of thorium fluoride. Appl. Opt. 1968, 7 (2): 307 [2012-08-23]. PMID 20062461. doi:10.1364/AO.7.000307. （原始內容存檔於2020-06-09）.
- ^ McKetta, John J. Encyclopedia of Chemical Processing and Design: Thermoplastics to Trays, Separation, Useful Capacity. CRC Press. 1996: 81. ISBN 0-8247-2609-X.
- ^ Hargraves, Robert; Moir, Ralph. Liquid Fluoride Thorium Reactors. American Scientist. July 2010, 98 (4): 304–313 [2012-08-23]. doi:10.1511/2010.85.304. （原始內容存檔於2013-05-11）.