Thorium(II) hydride.
Thorium(II) hydride.结构式
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常用名 | Thorium(II) hydride. | 英文名 | Thorium(II) hydride. |
|---|---|---|---|---|
| CAS号 | 16689-88-6 | 分子量 | 234.05400 | |
| 密度 | N/A | 沸点 | N/A | |
| 分子式 | H2Th | 熔点 | N/A | |
| MSDS | N/A | 闪点 | N/A |
| 英文名 | Th-dihydride |
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| 分子式 | H2Th |
|---|---|
| 分子量 | 234.05400 |
| 精确质量 | 234.05400 |
| LogP | 0.22500 |
| 稳定性 | 二氢化钍为黑色或灰黑色的固体。密度9.20g/cm3，结构开始为体心立方，a=4.10A（1A=0.1nm，下同）、c=5.03A，最后为面心正方。晶格常数随组成而改变，ThH1.93时a＝5.735A、c=4.971A，ThH1.84时a=5.724A，c=5.005A。 设氢压为P，其对数 lgP=-7500/T+9.35 氢压在此式表示的值以下(单位：P—mmHg，T—K)时，产品就成为ThH2-x和金属钍两相(一边抽真空，一边继续加热，就可制得金属钍粉末)。当此压力变为101325Pa时，温度为886℃，而且氢压 lgP=-4200/T+9.50 当氢压在此式表示的值以上时(单位同上)，Th4H15-y是稳定的。所以，对应于单相的二氢化钍的氢分压介于上述二式表示的P之间。 注意锕系的氢化物在空气中立即被氧化，因为细粉状者有着火的危险，所以必须在手套箱中处理(如果是短时间，也有放入苯中搬运的方法)。但是，二氢化钍即使在100℃的热水中也是比较稳定的，化学活泼性没有铀的氢化物那样高。 |
制法Th+(1±x/2)H2→ThH2±x
由金属钍与氢反应制备，此反应为可逆反应。由反应方程式可以看出氢化钍具有ThH2±x的非整比组成，在反应过程中控制不同的氢分压及温度条件，就可以制得组成不同的产品。ThH2的制备关键是控制好条件。
反应装置如图所示。
图氢气净化装置及氢化反应装置
1—氢气入口；2—汞鼓泡器；3—钯棉；4—电炉250～300℃(用铜代替钯棉时为600℃)；5—液氮阱；
6—金属铀切片；7—电炉650～700℃(是钛海绵时为1000℃，反应管为石英玻璃管)；8—水冷夹套；9—石英舟；
10—试料；11—石英玻璃反应管；12—电炉；13—热电偶；14—球面接头；15—真空抽气口；16—水银压力计；
17—鼓泡器(扩散泵油)；18—氢气出口
将金属钍圆棒或切片用四氯化碳、丙酮洗涤以除去油分，然后在稀硝酸中短时间浸渍，除去表面氧化物。用水洗涤后再用丙酮干燥。然后将其置于石英舟内，迅速放入图中的反应管11中(金属钍在其生成氢化物后，因体积增大，所以必须考虑试样的体积只能占总空间的1/3以下)。将系统抽真空至1.3×10-3Pa(l×10-5mmHg)以下，接着将电炉12升温，达到400℃以后，关闭与排气系统连接的旋塞。开启钢瓶，使氢气经净化装置3～7导入反应管11，压力维持在100kPa(1atm)，从鼓泡器17连续鼓泡放出，并保持这一流速。反应在400℃时15min或更长时间完成(为了确证反应是否结束，可关闭氢的导入系统，观察氢压是否有变化)，等达到平衡状态以后，停止导入氢气，并排气，直到氢压达到数毫米汞柱为止。关闭系统，温度降至200℃。再抽真空至1.33×10-3Pa～1.33×10-4Pa(10-5～10-6mmHg)，在此真空下降至常温。这样所制得产物即为氢化钍细粉。如欲制备高填充率、块状产品，可在850℃下、用101.325kPa(1大气压)的氢使之氢化后，经数小时冷却至400℃，随后按上述操作进行降温，即得到所需产品。
