Введение к работе
Актуальность темы. Химия фтористых соединений урана представ* ляет собой один из ваадейших разделов химии этого элемента. К наиболее известным представителям указанного класса соединение относится фторид уманила, имеющий большое практическое значение в процессах переработки ядерного горючего, во-первых, как продукт гидролиза гексафгоркда уранила (соединения, используемого для разделения изотопов) и, во-вторых, ках вещество, образующееся при растворении івзлов в смеси азотной и плавиковой кислот /Ї/.
Химия фторида уранила представляет также значительный теоретический интерес. Основное внимание в координационной химии фторида урадила уделялось исследованию анионных комплексов, тогда как комплексы с нейтральными лигандами изучены существенно хуже. В частности, анализ литературных данных показывает, что, несмотря на длительную историю изучения, до сих пор нет достаточной ясности в составе гидратов фторида уранила и в состоянии его в водных раство-ч pax. Ыало изучено коипленсообразование фторида уранила с органическими основаниями, имеющее определенные особенности. Эти особенности обусловлены тем, что для фторида уранила сильно выражена склонность к координационной полимеризации, что в свою очередь определяет специфику поведения его в водных и водно-органических растворах. Так, по-видамому, именно с координационной полимеризацией связано необычное для неорганических солей свойство макроскопической ориен-тационной упорядоченности некоторых составов тройной системы фторид уранила - вода - ацетон, обнаруженное в /2/ по спектрам ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Однако, это явление изучалось только методом ЯМР, и природа его, по-существу, не была Еыяснена. Вместе с тем, в связи с широким теоретическим и практическим интересом, проявляемым к жидким кристаллам, представляется актуальным более глубокое изучение указанной системы.
Цель работы заключалась в - установлены состава кристаллогидратов фторида уранила и областей равновесного давления паров воды над ними;
прослеживании зависимости состава комплексов фторида уранила с органическими основаниями от их донорной силы;
изучении состояния фторида уранила в водных растворах, комп-лексообразования и растворимости его в водно-органических смесях;
- выяснении природы жидкокристаллических свойств систем фто
рид уранила - вода - органический растворитель.
Научная новизна. Изопиестическиы методом установлено, что в системе UOgFg - Н20 при 20 С существует липь два гидрата -
UQjjFg'I.^HgO (две кристаллические модификации) и U0oFp*2%0. Спектральными методами <ЇШРЇ9Л, ИК спектроскопии и спектроскопии КР) показано существование в водных растворах равновесия монсмерої U02*2 и ЛУМвф3* ( ^2*2^2 и Ченена константа димеризации. Впервь выделены комплексы дигидрата Дорида уранила со слабыми органическими основаниями состава UO^Pg-SHoO'S ( S -ацетонитрил, ацетон, тетрагидрофуран» 1,4-диоксан). Определены составы равновесных фаз в системах фторид уранила - вода - органическое основание. Показано, что в системе фторид уранила - вода - ацетон составы, обладающие жидкокристаллическими свойствами, являются гетерофазными системами, представляющими собой коагуляционные дисперсные структуры с характерными признаками тиксотропии.
Практическая ценность. Предложены спектральные методы контроля примесей гидролизованных форм и HF во фториде уранила. Определи ны интервалы давления паров воды, в которых существует тот или инс гидрат фторида уранила. Получены данные по растворимости фторида уранила в водно-органических средах. Показано, что система фторид уранила - вода - ацетон может служить в качестве ориентирующей среды в спектроскопии ЯМР ориентированных молекул.
Автор защищает:
- состав и области существования гидратов фторида уранила
при 20 С,
—результаты спектроскопического исследования водных раствор< фторида уранила,
новые соединения состава UO^Fg^gO^S и закономерности комплексообразования фторида уранила с органическими основаниями,
результаты исследования растворимости фторида уранила в водно-органических смесях,
результаты исследования жидкокристаллических свойств систеї фторид уранила - вода - ацетон.
Апробация работы к публикации. Результаты работы докладывали» на конкурсах молодых ученых и специалистов Радиевого института (Ленинград, 1983, 2985), на 1ІІ Всесоюзном совещании по химии коорді нацяонных соединений (Краснодар, 1985), на Ш Всесоюзной кокференщ
по химии урана (Москва, 1986), на Межведомственном семинаре по радиохимии (Москва, І9$0). По материалам диссертации опубликовано 7 статей и тезиси 3 докладов.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы, включающего Ї25 наименований. Работа изложена на 141 стр. мавинописного текста, содержит 14 таблиц и 41 рисунок.