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锕系元素的金属


实验室k / 2019-06-26

       锕系金属通过适当的方法都可制备出10(-6次方)克的量,作为第一个制得的Cm,其量可达上千克。在1100℃~1400℃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。为了大規模制取铀,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可用探发法制取,Am的挥发性比其它锕系化合物大得多:
2La+Am2O3 →(1200℃) 2Am↑+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。
           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。
           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。
           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。
           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。
       轴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。轴的一个重要反应是与氢作用形成氢化物,这种氢化物是合成铀的化合物的有用原料。
           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。
           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。
           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-3)较它前面的金属低得多。它的正电性比Pu更大,可与轻的镧系化合物相比较。
           该金属类似于Gd,它具有较高的熔点和磁性。

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