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Lexikon der Chemie: Uranfluoride

Uranfluoride. Das wichtigste, im technischen Maßstab zugängliche Uranfluorid ist Uran(VI)-fluorid, UF6, farblose, orthorhombisch kristallisierende, flüchtige, sehr reaktive, mit Wasser hydrolysierbare Verbindung, F. 64,05 °C, Sbp. 56,54 °C. UF6 hat im Gaszustand eine reguläre Oktaederkonfiguration, die im Kristallverband eine nur leichte Verzerrung erfährt. Es ist ein kräftiges, oxidierendes Fluorierungsmittel und addiert Fluorid-Ionen zu Fluorouranaten(VI) [UF7]- und [UF8]2-. Im Laboratorium wird UF6 durch Fluorierung von Uranoxiden mit Fluor oder Halogenfluoriden dargestellt. Im großtechnischen Maßstab gewinnt man es durch Fluorierung von Uran(IV)-fluorid mit Fluor bei etwa 500 °C in Wirbelbett- oder Flammenreaktoren. UF6 ist die am leichtesten flüchtige der heute bekannten Uranverbindungen (Dampfdruck bei 20 °C: 10,63 kPa). Es dient daher in der Kerntechnik als Arbeitsmedium bei Isotopenanreicherungsprozessen von Uran 235 in Gasdiffusions-, Gaszentrifugen- und Trenndüsenanlagen.

Uran(IV)-fluorid, UF4, grüne, nichtflüchtige, in Wasser schwer lösliche, trikline, nadelförmige Kristalle, D. 6,70 g cm-3, F. 1036 °C, die man durch Fluorierung von Uran(IV)-oxid mit Flußsäure oder Tetrachlordifluorethan bei erhöhter Temperatur erhält. Das in Wasser schwer lösliche Dihydrat, UF4·2 H2O, fällt bei Flußsäurezusatz zu Uran(IV)-salzlösungen aus. Im UF4-Gitter liegt Achterkoordination des Urans vor; mit Fluoriden erhält man Fluorokomplexe: [UF5]-, [UF6]2-, [UF7]3- und [UF8]4-. Uran(V)-fluorid, UF5, farblose, in zwei Modifikationen auftretende, durch polymere Kettenstruktur gekennzeichnete hygroskopische Verbindung, die man durch photochem. Reduktion von UF6 mit Kohlenmonoxid oder durch Fluorierung von UF4 mit Fluor bei 240 °C erhält. UF5 nimmt Fluorid-Ionen unter Bildung von Fluorouranaten(V), [UF6]-, [UF7]2- und [UF8]3-, auf und wird beim Erhitzen disproportioniert: 3 UF5 → U2F9 + UF6.

Diurannonafluorid, U2F9, stellt ein Uran(IV, VI)-fluorid, UF4·UF5, dar. Uran(III)-fluorid, UF3, violettrote, hochschmelzende, nichtflüchtige Kristalle, die man durch Reduktion von UF4 mit Aluminium oder Uran bei 900 °C erhält.

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