28-6. 金属

  锕系金属通过适当的方法都可制备出10-6克的量，作为第一个制得的Cm，其量可达上千克。在1100℃～1400°C时用Li、Mg，Ca或Ba的蒸气还原无水的氟化物MF3或MF4来制备金属Cm;其氯化物或氧化物也可用类似的方法还原。为了大规模制取铺，通常用Mg或Ca来还原。

  其它的制备方法：用热解法(德波衣(de Boer)过程)从ThI4中可制得非常纯的Th。一般情况下不采用电解法，但自ThF4KCN和NaCl的熔融盐中能够获得Th。Am可用挥发法制取，Am的挥发性比其它锕系化合物大得多：

                   1200℃

2La+Am2O3——>2Am个+La2O3

  用熔融的Zn-Mg合金自MgCl2、MgF2和Cmo2的熔融盐中提取1克左右的Cm，过剩的合金用蒸馏法除掉；铀通过Na/Hg在醋酸铀酰上作用而获得铀汞齐，而且铀能从这种汞齐中回收。

  金属的熔点在表28-1中给出。

  锕 是银白色的金属，由于它具有放射性在黑暗处发光，由于裂变和高度的活性使它具有放射性。

  钍 是一种白色的金属，但在空气中失去金属的光泽。它很容易加工和锻造。类似于镧系金属，具有很高的正电性，当粉碎时会发生火花。它可与沸水作用，在250℃时与O2作用，800℃时与N2作用。稀HF、HNO3、H2SO4、浓HCl或H3PO4，与钍只是缓慢作用，而浓HNO3使钍钝化。热的12M的盐酸与钍作用得到了一个近似于ThO1.3Cl0.7H1.3的复杂氢化物的黑色残渣。

  镤它是一种不太活泼有光泽和展性的金属；在空气中失去金属光泽。

  铀为了将铀用在核反应器中，铀必须非常纯净而且没有像B或Cd这种对热中子具有很高吸附能力的元素存在。

  铀是密度最大的金属之一(25℃时19.07克·厘米-3)并具有三种结晶变体。它能形成一个广泛的金属间充化合物——U6Mn，U6Ni, USn3等，由于它的晶体结构的独特性，使它不能形成广泛的固溶体。铀具有化学活性，可以和许多元素直接化合。在空气中表面迅速变成黄色而后成为黑色的非保护膜。研成粉末的铀常常自燃。与H2O的反应是复杂的；与沸水作用形成UO2和氢，氢与金属反应形成引起裂变的氢化物。铀迅速溶解在盐酸(常常留下黑色的残渣；参照Th)和硝酸中，在硫酸、磷酸或氢氟酸中只是缓慢溶解。它不受强碱的影响。铀的一个重要反应是与氢作用形成氢化物(见5-16节)这种氢化物是合成铀的化合物的有用原料。

  镎是类似于铀的银白色的金属其密度更大(20.45克·厘米-3)并具有三种变体。

  钚是一种在化学性质上更加类似于铀的金属，它能自燃由于它对人的健康有害，所以处理钚时必须小心。还有，在某一临界大小以上纯金属能够引起核爆炸。这种金属很奇特，低于它的熔点至少能形成六种同素异形体；而每一种都具有不同的密度、膨胀系数和电阻率；并还有异常现象，如加热时相膨胀电阻减小。钚能形成多种合金。

  镅它是类似于镧系的第一个锕系金属。它熔点较高密度(13.7克·厘米8)较它前面的金属低得多。它的正电性比Pu更大，可与轻的铺系化合物相比较。

  锔该金属类似于Gd，它具有较高的熔点和磁性。

  28-7.+2 氧化态

  对锕系来说，这是一个异常价态，而这种价态目前只限于Am(Eu的5f相似物)和Cf-No组。这一点可能与电子从5f激发到6d比镧系元素的电子从4f激发到5d的能量大些有关，而且在这个系列的末端+2价态是比较稳定的。

  Am2+离子已知只出现在CaF2晶格中，CaF2晶格已被旋光和电子自旋光谱所鉴定。对Cf、Es、Fm和Md而言，在溶液中有M2+离子存在的证据。它们的电势值列于表28-5中。

                                                                                                                  表28-5  锕系元素的电势，M3++e=M2+，E0伏特

 

  Md2+离子特别稳定，甚至比Eu2+或Yb2+还要稳定些。Md3+可用Zn/Hg还原而且用硫酸盐能够使它沉淀。此外，还知道，+2离子的性质类似于+2价镧系离子或Ba2+。

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