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目录 1

第一编 一般原理 1

第一章钚原子 1

1.1锕系理论 1

1.2原子和离子的大小 4

1.3金属钚的化学性质 5

第二编 溶液化学 7

第二章溶液中的氧化态 7

2.1金属钚的溶解 7

2.2光谱 9

2.3氧化电位 15

2.4溶液中Pu(Ⅲ),(Ⅳ),(Ⅴ)和(Ⅵ)之间的平衡 16

a）Pu(Ⅳ)的歧化 17

b）Pu(Ⅴ)的歧化 21

c）Pu(Ⅲ),(Ⅳ),(Ⅴ),(Ⅵ)的平衡 25

d）同位素交换反应 27

1）Pu(Ⅲ)-Pu(Ⅳ)交换 27

2）Pu(Ⅵ)-溶剂水氧交换 28

2.5辐射对溶液中钚的氧化态的影响 30

a）α辐射效应 31

b）γ和X辐射效应 35

第三章氧化－还原反应 43

3.1反应途径 43

3.2氧化－还原剂 48

3.3动力学 54

a）Pu(Ⅵ)-H2O2反应 55

6.3安全问题 1 57

b）硫酸盐溶液中Pu(Ⅲ)-氧反应 58

c）Pu(Ⅵ)-Ti(Ⅲ)反应 60

d）Pu(Ⅳ)-Ti(Ⅲ)反应 61

e）Pu(Ⅵ)-V(Ⅲ)反应 62

f）Pu(Ⅳ)-V(Ⅲ)反应 63

g）Pu(Ⅵ)-U(Ⅳ)反应 64

h）Pu(Ⅳ)-U(Ⅳ)反应 65

i）Pu(Ⅵ)-Fe(Ⅱ)反应 67

j）Pu(Ⅳ)-Fe(Ⅱ)反应 68

k）Pu(Ⅵ)-Sn(Ⅱ)反应 71

l）Pu(Ⅳ)-Sn(Ⅱ)反应 72

m）Pu(Ⅲ)-HNO2反应 73

n）氯化物溶液中Pu(Ⅲ)-氯反应 75

o）Pu(Ⅲ)-XeO3反应 76

第四章水解 79

4.1 Pu(Ⅲ)的水解 79

4.2 Pu(Ⅳ)的水解和聚合 80

a）Pu(Ⅳ)的水解 80

b）Pu(Ⅳ)的聚合作用 81

4.3 Pu(Ⅴ)的水解 87

4.4 Pu(Ⅵ)的水解 88

第五章络合物 90

5.1通论 90

a）氯化物络合物 93

5.2 Pu(Ⅲ)络合物 93

b）溴化物络合物 96

c）硝酸盐络合物 96

d）硫酸盐络合物 97

e）硫氰酸盐络合物 97

f）醋酸盐络合物 98

g）草酸盐络合物 98

h）拧檬酸盐络合物 100

i）酒石酸盐络合物 100

j）乙二胺四乙酸盐（EDTA）络合物 100

5.3 Pu(Ⅳ)络合物 103

k）其他各种络合物 103

b）氯化物络合物 104

a）氟化物络合物 104

c）溴化物络合物 107

d）硝酸盐络合物 108

e）硫酸盐络合物 111

f）氢基磺酸盐络合物 113

g）磷酸盐络合物 114

h）过氧化物络合物 115

i）碳酸盐络合物 117

k）乳酸盐络合物 118

j）醋酸盐络合物 118

l）草酸盐络合物 119

m）酒石酸盐络合物 120

n）柠檬酸盐络合物 120

o）乙二胺四乙酸盐（EDTA）络合物 121

p）乙酰丙酮络合物 123

q）其他各种络合物 124

a）氯化物络合物 125

b）甘氨酸盐络合物 125

5.4 Pu(Ⅴ)络合物 125

c）草酸盐络合物 126

d）乙二胺四乙酸盐（EDTA）络合物 126

e）其他络合物 126

5.5 Pu(Ⅵ)络合物 127

a）氯化物络合物 127

b）硝酸盐络合物 129

c）磷酸盐络合物 130

d）碳酸盐络合物 131

e）醋酸盐络合物 132

f）α羟基羧酸盐络合物 132

g）草酸盐络合物 133

h）乙二胺四乙酸盐（EDTA）络合物 133

i）其他络合物 134

第六章离子交换 142

6.1阳离子交换 143

6.2阴离子交换 148

第七章溶剂萃取 161

7.1用有机磷化合物萃取 161

a）用烷基磷酸酯萃取 161

1）磷酸三丁酯（TBP）萃取 162

2）其他烷基磷酸酯萃取 182

b）用烷基膦酸酯、次膦酸酯和膦氧化物萃取 187

1）膦酸酯萃取 187

2）次膦酸酯萃取 193

3）膦氧化物萃取 194

c）用其他有机磷化合物萃取 197

7.2用酮类和醚类萃取 198

a）酮萃取 198

1）简单酮萃取 199

2）用1,3-二酮类萃取 208

3）用混合萃取剂萃取 216

b）用醚类萃取 217

1）用简单醚类萃取 217

2）用聚醚类（乙二醇类）萃取 220

7.3用有机氮化合物萃取 226

a）烷基胺萃取 227

1）季铵萃取 228

2）叔胺萃取 238

3）仲胺萃取 253

4）伯胺萃取 254

5）反萃取 255

b）用胺的氧化物萃取 258

c）用N,N-双取代酰胺类萃取 259

d）用苯基羟胺衍生物萃取 261

1）用铜铁灵萃取 261

2）用新铜铁灵萃取 263

3）用正苯甲酰苯胲萃取 264

4）用1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰吡唑酮（PMBP）萃取 266

5）用硝基甲烷萃取 267

b）水杨酸盐萃取 268

7.4其他各种萃取 268

a）用有机硫化物萃取 268

c）三氟乙酸-H3PO4萃取 269

第八章非水和熔盐化学 279

8.1非水体系 279

8.2熔盐体系 282

a）分光光度研究 282

b）相平衡 285

c）萃取研究 293

d）热力学和电化学研究 295

1）制备 300

a）二氧化钚 300

第九章氧化物、氢氧化物和过氧化物 300

第三编 化合物 300

9.1二元氧化物 300

2）热力学 302

3）结晶学数据 305

4）熔点和蒸气压 307

5）化学反应性 310

b）六方系的Pu2O3 311

c）立方系的PuO1.5 313

d）立方系的PuO1.61 313

e）一氧化钚 314

9.2过氧化物 315

f）钚的高氧化物 315

9.3氢氧化物 320

a）Pu(Ⅲ)氢氧化物 320

b）Pu(Ⅳ)氢氧化物 320

c）Pu(Ⅴ)氢氧化物 320

d）钚酰（Ⅵ）氢氧化物 321

9.4三元和四元氧化物 321

a）Pu(Ⅲ)三元和四元氧化物 321

b）Pu(Ⅳ)三元氧化物 325

c）Pu(Ⅴ)三元氧化物 326

d）Pu(Ⅵ)三元氧化物 327

e）Pu(Ⅶ)三元氧化物 329

第十章卤化物和卤酸盐 334

10.1氟化物 334

a）Pu(Ⅲ)氟化物 334

1）制备 334

2）溶解度 339

3）吸收光谱 342

4）热力学 342

5）其他Pu(Ⅲ)氟化物 343

b）Pu(Ⅳ)氟化物 344

1）制备 344

2）溶解度 345

3）热力学 346

4）其他Pu(Ⅳ)氟化物 348

c）Pu(Ⅴ)氟化物 350

d）Pu(Ⅵ)氟化物 351

1）制备 351

2）热力学 354

3）吸收光谱 356

4）化学反应性 358

5）热分解 361

6）辐射分解 361

7）其他Pu(Ⅵ)氟化物 364

1）制备 365

a）Pu(Ⅲ)氯化物 365

10.2氯化物 365

2）热力学 368

3）吸收光谱 369

4）其他Pu(Ⅲ)氯化物 369

b）Pu(Ⅳ)氯化物 370

c）钚酰（Ⅵ）氯化物 375

10.3溴化物 375

a）Pu(Ⅲ)溴化物 375

b）Pu(Ⅳ)溴化物 377

b）Pu(Ⅳ)碘酸盐 378

a）Pu(Ⅲ)碘酸盐 378

10.5碘酸盐 378

10.4碘化物 378

第十一章氢化物和氘化物 386

11.1制备 386

11.2热力学 388

11.3化学反应性 389

第十二章碳化物和硅化物 391

12.1碳化物 391

a）组成 391

b）制备 393

c）化学反应性 394

e）热力学 395

d）晶格膨胀 395

f）钚－碳－氧体系 398

12.2硅化物 401

a）制备 401

b）性质 401

第十三章碳酸盐和草酸盐 405

13.1碳酸盐 405

a）Pu(Ⅳ)碳酸盐 405

b）钚酰（Ⅴ）碳酸盐 408

c）钚酰（Ⅵ）碳酸盐 409

13.2草酸盐 411

2）溶解度 412

3）脱水和分解 412

a）Pu(Ⅲ)草酸盐 412

1）制备 412

b）Pu(Ⅳ)草酸盐 414

1）制备 414

2）溶解度 415

3）脱水和分解 417

4）其他Pu(Ⅳ)草酸盐 421

5）辐射分解 422

c）钚酰（Ⅴ）草酸盐 422

d）钚酰（Ⅵ）草酸盐 423

1 3.3混合的草酸盐－碳酸盐化合物 424

第十四章氮化物、磷化物、砷化物和锑化物 428

14.1氮化物 428

a）制备 428

b）晶格参数 430

c）化学反应性 431

d）热力学 432

e）碳氮化物 435

14.2磷化物 435

14.3砷化物 437

14.4锑化物 437

a）制备 440

15.1硫化物 440

第十五章硫化物、硒化物和碲化物 440

b）热力学 443

15.2硒化物 444

15.3碲化物 444

第十六章硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐和砷酸盐 446

16.1 硫酸盐 446

a）Pu(Ⅲ)硫酸盐 446

b）Pu(Ⅳ)硫酸盐 446

16.2硝酸盐 449

a）Pu(Ⅳ)硝酸盐 450

b）钚酰(Ⅵ)硝酸盐 451

16.3磷酸盐 452

a）Pu(Ⅲ)磷酸盐 453

b）Pu(Ⅳ)磷酸盐 454

c）钚酰(Ⅴ)磷酸盐 458

d）钚酰（Ⅵ）磷酸盐 458

16.4砷酸盐 459

第十七章其他化合物 462

17.1醇盐 462

17.2醋酸钚酰钠 462

17.3水杨酸盐 463

17.4 8-羟基喹啉盐 464

17.5铜铁试剂盐 466

17.7二乙基二硫代氨基甲酸盐 468

17.6三环戊二烯钚 468

17.8草酚酮盐 470

17.9其他化合物 470

第四编 化学处理 474

第十八章 从辐照过的反应堆燃料中分离 474

18.1溶剂萃取流程 475

a）Purex流程 475

1）过程化学 475

2）流程 479

3）流程的评价 483

4）流程的改进 484

1）叔胺 486

b）胺萃取流程 486

2）季铵化合物 489

3）流程的评价 489

c）Redox流程 490

1）过程化学 490

2）流程 491

3）流程评价 498

d）Butex流程 499

1）过程化学 499

2）流程 500

3）流程的评价 501

e）其他的溶剂萃取流程 503

18.2离子交换流程 505

a）阳离子交换法 505

b）阴离子交换法 507

c）水氟流程（The Aquafluor process） 509

d）流程评价 511

18.3沉淀流程 512

a）磷酸铋流程 512

1）过程化学和流程 512

2）流程评价 514

b）其他沉淀流程 515

18.4非水过程 515

1）氟化物挥发 516

a）挥发流程 516

2）氯化物挥发 520

3）金属挥发 521

b）熔渣流程 521

1）熔融精炼 521

2）盐转移流程 522

3）卤化物造渣（熔盐萃取） 525

4）碳化物造渣 527

c）液态金属流程 527

1）对熔融精炼盖层的处理 527

2）对EBR-Ⅱ增殖区物料的处理 528

5）从钙－锌溶液中进行沉淀 529

4）在汞中进行重结晶 529

3）熔融金属萃取 529

6）金属液化法 530

d）电解流程 530

1）金属电解法 530

2）盐循环流程 530

3）其他的电解流程 531

第十九章转化流程 539

19.1转化成卤化物 539

a）Pu(Ⅳ)草酸盐流程 540

1）沉淀 540

2）干化学 541

3）流程评价 542

1）沉淀 544

b）过氧化氢流程 544

2）干化学 546

3）流程评价 546

c）三氟化物流程 548

1）沉淀 548

2）干化学 550

3）流程评价 551

d）Pu(Ⅲ)草酸盐流程 552

1）沉淀 552

e）CaPuF6流程 553

1）沉淀 553

3）流程的评价 553

2）干化学 553

2）流程的评价 554

f）直接焙烧流程 554

g）三氯化物流程 555

19.2还原成金属 558

a）弹形器还原 558

1）过程化学 558

2）还原步骤 561

3）PuO2的还原 563

4）用还原法制备合金 565

b）电解还原 566

19.3金属钚的纯化 568

a）电解精炼 569

b）熔盐萃取法 573

c）氧化物除渣法（Oxide drossing） 574

d）固态电扩散法 574

第二十章 回收和废物的处置 578

20.1回收 578

a）液体废物处理 578

1）草酸盐滤液 580

2）过氧化物滤液 580

4）分析废液 581

3）氟化物滤液 581

5）其他废液 582

b）固体废物处理 582

1）熔渣和坩埚的回收 582

2）金属钚的回收 585

3）氧化钚的回收 587

4）钚化合物和合金的回收 591

5）氯化物残渣的回收 593

6）其它固体废物的回收 594

c）纯化 595

1）溶剂萃取 595

2）阴离子交换 598

20.2废物处置 598