Uran(V)-fluorid ist eine chemische Verbindung, bestehend aus den Elementen Uran und Fluor. Es besitzt die Formel UF5 und gehört zur Stoffklasse der Fluoride.
Darstellung Uran(V)-fluorid entsteht durch Umsetzung von Uran(VI)-chlorid oder Uran(V)-chlorid mit wasserfreiem Fluorwasserstoff.Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 1203–1204.
Möglich ist auch die Komproportionierung von Uran(IV)-fluorid und Uran(VI)-fluorid
oder die Fluorierung von Uran(IV)-fluorid.
Ebenfalls möglich ist die Darstellung durch Reduktion von Uran(VI)-fluorid entweder mit Bromwasserstoff oder mit Schwefeldioxid bei 160 °CP. G. Eller, A. C. Larson, J. R. Peterson, D. D. Ensor, J. P. Young: „Crystal structures of α-UF5 and U2F9 and spectral characterization of U2F9“, in: Inorganica Chimica Acta, 1979, 37 (2), S. 129–133 ()..
Eigenschaften Uran(V)-fluorid existiert in zwei Modifikationen, der Tieftemperatur-β-Modifikation und der Hochtemperatur-α-Modifikation. Die Übergangstemperatur beträgt 130 °C.J. C. Taylor, A. B. Waugh: „Neutron diffraction study of β-uranium pentafluoride between 77 and 403 K“, in: Journal of Solid State Chemistry, 1980, 35 (2), S. 137–147 (, ). Die β-Modifikation ist blassgelb und besitzt eine tetragonale Kristallstruktur mit der und den Gitterparametern a = 1150 pm und c = 519,8 pm. Die α-Modifikation besitzt auch eine tetragonale Kristallstruktur mit der Raumgruppe und den Gitterparametern a = 651,2 pm und c = 446,3 pm. Sie ist im Vakuum oberhalb von 500 °C sublimierbar, wobei ab 150 °C eine Disproportionierung beginnt. Es bildet blassblaue bis blassgraue Kristalle und schmilzt (unter UF6-Druck) bei 348 °C. Die Verbindung besteht aus UF5-Einheiten und bildet durch Fluorbrücken lineare Ketten.C. J. Howard, J. C. Taylor, A. B. Waugh: „Crystallographic Parameters in α-UF5 and U2F9 by Multiphase Refinement of High-Resolution Neutron Powder Data“, in: Journal of Solid State Chemistry, 1982, 45, S. 396–398 (). Das Monomer hat eine fluktuierende Geometrie zwischen D3h und C4v.J. Onoe, H. Nakamatsu, T. Mukoyama, R. Sekine, H. Adachi, K. Takeuchi: „Structure and Bond Nature of the UF5 Monomer“, in: Inorganic Chemistry, 1997, 36 (9), S. 1934–1938 ().
Verwendung Uran(V)-fluorid spielt eine Rolle bei der Laseranreicherung von Uran(VI)-fluorid. Hier wird selektiv das 235U enthaltende Molekül zunächst durch einen ersten Laser angeregt, bevor durch einen zweiten Laser ein Fluoratom abgespalten wird. Das entstehende feste 235UF5 kann leicht aus dem Gas gefiltert werden. Das 238UF6 wird nicht umgesetzt, so dass eine einfache Trennung der Isotope erfolgt. Nach anfänglicher Euphorie über die Vorteile dieses Verfahrens gegenüber herkömmlichen, etablierten Anreicherungsverfahren stellte sich später wieder größere Skepsis ein bezüglich der industriellen Realisierbarkeit.Rainer Köthe: „Billig-Brennstoff für Atomkraftwerke“, Die Zeit, 25/1975 (13. Juni 1975) (PDF).
Einzelnachweise
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 ().
Kategorie:Uranverbindung Kategorie:Fluorid