Uranylsulfat

Allgemeines
Name	Uranylsulfat
Summenformel	(UO2)SO4
Kurzbeschreibung	gelber Feststoff<ref name="W. M. Haynes, David R. Lide, Thomas J. Bruno"></ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN Vorlage:CASRN Vorlage:CASRN (Monohydrat) Vorlage:CASRN (Trihydrat) EG-Nummer 215-240-3 ECHA-InfoCard 100.013.856 PubChem 14815 ChemSpider 14131 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	366,091 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	5,24 g·cm−3 (18 °C)<ref name="Beck"></ref> 3,28 g·cm−3 (Trihydrat)<ref name="W. M. Haynes, David R. Lide, Thomas J. Bruno" />
Löslichkeit	leicht löslich in Wasser<ref name="LdC">Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher (Hrsg.): Lexikon der Chemie, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 2001.</ref>
Gefahren- und Sicherheitshinweise
Radioaktiv
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),<ref name="CLP_100.240.790">Nicht explizit in Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Gruppeneintrag uranium compounds with the exception of those specified elsewhere in this Annex in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA)Vorlage:Abrufdatum Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.</ref> ggf. erweitert<ref name="GESTIS">Eintrag zu Uranverbindungen in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref><ref>Die von der Radioaktivität ausgehenden Gefahren gehören nicht zu den einzustufenden Eigenschaften nach der GHS-Kennzeichnung.</ref> Gefahr H- und P-Sätze H: 330​‐​300​‐​373​‐​411 P: ?
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Uranylsulfat ist ein gelber, kristalliner Feststoff und ein Uranylsalz der Schwefelsäure mit der chemischen Formel (UO₂)SO₄.

Datei:Uranylsulfat in Lösung.jpg

Hergestellt aus Uranchlorid; UCl₄ + Schwefelsäure; H₂SO₄ -> Uranylsulfat; (UO₂)SO₄ in Wasser; H₂O.

Vorkommen

Uranylsulfat kommt als solches nicht in der Natur vor. In der Verwitterungszone von Uranerzen kommen sekundäre Uranylminerale vor die als Sulfate auskristallisieren, beispielsweise Uranopilit ((UO₂)₆SO₄O₂(OH)₆ • 14 H₂O).<ref name="Morss">Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Hrsg.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. Springer, Dordrecht 2006, S. 291.</ref>

Datei:Uranylsulfat in Uraninit.jpg

Uranylsulfat; (UO₂)SO₄ in Uraninit; Pechblende; Uranerz.

Gewinnung und Darstellung

Uranylsulfat kann aus Uranerzen (Uran(V,VI)-oxid, Uran(IV)-oxid) durch Reaktion mit Schwefelsäure und Sauerstoff gewonnen werden.<ref name="G. Singh"></ref>

<math>\mathrm{2 \ U_3O_8 + 6 \ H_2SO_4 + O_2 \longrightarrow 6 \ UO_2SO_4 + 6 \ H_2O }</math>

Falls in den Uranerzen eisenhaltige Sulfide wie Eisen(II)-sulfid oder Eisen(II)-disulfid vorkommen, wird keine Schwefelsäure zugesetzt, da sich bei entsprechend gewählten Temperaturen Schwefelsäure bildet; damit entsteht das als Ausgangsverbindung dienende Eisen(III)-sulfat.<ref name="Chiranjib Gupta und Harvinderpal Singh"></ref>

<math>\mathrm{2 \ UO_2 + Fe_2(SO_4)_3 \longrightarrow UO_2SO_4 + 2 \ FeSO_4 }</math>

Physikalische Eigenschaften

Uranylsulfat und sein Trihydrat sind gelbe Feststoffe.<ref name="W. M. Haynes, David R. Lide, Thomas J. Bruno" /> Uranylsulfat zersetzt sich, wenn es auf über 749,85 °C erhitzt wird.<ref name="Rao"></ref> Das Trihydrat kristallisiert orthorhombisch in der Raumgruppe Pbnm (Raumgruppen-Nr. 62, Stellung 3)Vorlage:Raumgruppe/62.3.<ref name="Jean d’Ans, Ellen Lax, Roger Blachnik"></ref>

Verwendung

Bei der Gewinnung von Uranerzen wird im Zuge der Herstellung von Yellowcake je nach angewendeter Prozesskette unter anderem Uranylsulfat hergestellt.<ref>Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref> Der in-situ leaching Prozess kann dabei – ohne einen Grubenbau zu benötigen – durch Pumpen einer Schwefelsäurehaltigen Lösung in das Erz – unlösliche Uranverbindungen in lösliches Uranylsulfat verwandeln, welches mit der Trägerflüssigkeit abgepumpt werden kann.

Sicherheitshinweise

Sämtliche Uranverbindungen sind toxisch und radioaktiv. Als schwacher Alphastrahler sollte eine Aufnahme in den Körper vermieden werden.

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, doi:10.1007/1-4020-3598-5_5.

Einzelnachweise

<references />