ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ, 2019, том 89, № 8, с. 1245-1253
УДК 546.791.6
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕКСАУРАНАТА РУБИДИЯ
СОСТАВА Rb2[(UO2)6O3(OH)8]·6H2O И ПРОДУКТОВ ЕГО
ТЕРМОРАСПАДА
© 2019 г. О. В. Нипрук*, Н. Г. Черноруков, М. О. Бахметьев, Е. В. Елипашева,
М. И. Лелет, К. А. Чаплиёва
Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского,
пр. Гагарина 23а, Нижний Новгород, 603950 Россия
*e-mail: nipruk@yandex.ru
Поступило в Редакцию 18 февраля 2019 г.
После доработки 18 февраля 2019 г.
Принято к печати 22 февраля 2019 г.
Взаимодействием гидратированного оксида урана(VI) UO3·2.25H2O (скупита) с водным раствором
гидроксида рубидия в автоклаве при 100°С получен уранат рубидия состава Rb2[(UO2)6O3(OH)8]·6H2O.
Методами химического анализа, ИК спектроскопии, рентгенографии, дифференциального термического
анализа установлен состав и строение полученного соединения, изучен процесс его дегидратации и
термораспада.
Ключевые слова: гексауранат рубидия, гидратированные уранаты, скупит, термический анализ
DOI: 10.1134/S0044460X19080134
Уранаты представляют собой группу малоизу-
Немногочисленные исследования гидратиро-
ченных кислородсодержащих соединений урана
ванных уранатов щелочных элементов относятся
с различными элементами Периодической системы.
лишь компреньяситу [11], а также к синтезиро-
Некоторые из синтетических уранатов являют-
ванным в лабораторных условиях соединени-
ся аналогами известных минералов, таких как
ям следующих составов: Li2U3O10·6H2O
[12],
компреньясит K2[(UO2)6O4(OH)6]·8H2O, протасит
Na[(UO2)4O2(OH)5]·2H2O[13],Na2[(UO2)3O3(OH)2]
Ba[(UO2)3O3(OH)2]·3H2O,
беккерелит
[14,
15],
K5[(UO2)10O8(OH)9]·(H2O)
[16],
Ca[(UO2)6O4(OH)6]·4H2O,
ванденбрандеит
Rb4[(UO2)8O7(OH)6]·H2O[17],Cs3[(UO2)12O7(OH)13
Cu[(UO2)(OH)4], кюрит Pb3[(UO2)8O6(OH)10nH2O.
3H2O [18, 19]. Данные уранаты имеют слоистую
Обладая высокой химической активностью, ура-
структуру, в которой отрицательно заряженные
наты участвуют в трансформациях минералопо-
слои, образованные полиэдрами урана(VI), связа-
добных соединений в окружающей среде. Они
ны друг с другом посредством катионных форм
образуются при взаимодействии оксидов урана с
атомов щелочного элемента и молекул воды.
катионными формами различных элементов [1-4]
Рассмотренная выше группа соединений не явля-
и в результате гидролиза более сложных мине-
ется достаточно представительной для обсужде-
ральных образований [5-8]. Сведения об условиях
ния закономерностей изменения состава, строения
получения гидратированных уранатов и их физи-
и свойств гидратированных уранатов щелочных
ко-химических свойствах важны для понимания
элементов. В целом наблюдается тенденция уве-
механизмов процессов, которые могут протекать
личения отношения числа атомов урана к числу
на всех этапах ядерного топливного цикла от пере-
атомов щелочного элемента U:MI в ряду от ли-
работки урановой руды до иммобилизации радио-
тия к цезию, что может быть обусловлено воз-
активных отходов [9, 10].
растанием размерных параметров атомов MI и,
1245
1246
НИПРУК и др.
Таблица 1. Результаты химического анализа ураната
Однако дальнейшее увеличение температуры
рубидия Rb2U6O19· 10H2O (Rb2O·6UO3·10H2O)
нецелесообразно, поскольку приводит к появле-
нию в твердой фазе примесей продуктов деги-
Оксид
Найдено, мас%
Вычислено, мас%
дратации скупита и уменьшению степени выхода
Rb2O
8.93±0.09
8.97
ураната рубидия. Оптимальным для образования
UO3
82.05±0.93
82.38
Rb2U6O19·10H2O является интервал рН = 7-10.
В кислой среде реакция не протекает и в твер-
H2O
8.17±0.07
8.65
дой фазе остается гидратированный оксид ура-
как следствие, их координационных возможно-
на. В более щелочных растворах образуется кри-
сталлическая фаза иного состава Rb2U4O13·2H2O
стей [r(Li+) = 0.76 Å > r(Na+) = 1.02 Å > r(K+) =
1.38 Å > r(Rb+) = 1.52 Å > r(Cs+) = 1.67 Å] [20].
{Rb4[(UO2)8O7(OH)6]·H2O}, исследованная нами
В данной работе представлены результаты по син-
ранее в работе [17]. Образование полиуранатов в
указанном интервале кислотности вполне законо-
тезу и исследованию неизвестного ранее ураната
рубидия Rb2[(UO2)6O3(OH)8]·6H2O. Изучен хи-
мерно и согласуется с преобладанием в растворе в
этих условиях полимерных форм урана(VI).
мический и функциональный состав данного со-
единения, установлено состояние и роль воды в
Результаты рентгенографических измерений
формировании структуры. Методами ДТА и ИК
показывают, что соединение Rb2U6O19·10H2O яв-
спектроскопии исследованы процессы дегидрата-
ляется хорошо сформированной индивидуальной
ции и термораспада, идентифицированы продукты
кристаллической фазой с воспроизводимыми при
термораспада. Строение полученного соединения
повторных синтезах дифракционными максиму-
сопоставлено со строением известных уранатов
мами отражения. Представленные в табл. 2 рент-
щелочных элементов.
генографические данные содержат серию отраже-
Взаимодействие гидратированного оксида ура-
ний от плоскостей с индексами типа 00l, что вме-
на (VI) UO3·2.25H2O, синтетического аналога ми-
сте с интенсивным максимумом отражения при
нерала скупита [(UO2)8O2(OH)12]·12H2O, с водным
2θ = 11.68 Å свидетельствует о типично слоистом
раствором RbOH при температуре 20-25°С в тече-
характере структуры исследуемого гексаураната.
ние нескольких месяцев сопровождается умень-
Из табл. 3 видно, что параметры элементарной
шением щелочности раствора и приводит к обра-
ячейки и ее объем в рамках орторомбической син-
зованию новой кристаллической фазы. Результаты
гонии весьма близки к аналогичным значениям
химического анализа этой фазы свидетельствуют
для компреньясита K2U6O19·10H2O [11], рассчи-
о том, что она имеет постоянный и воспроизво-
танным на основании рентгеноструктурных ис-
димый в параллельных экспериментах состав, ко-
следований природного минерала.
торый отвечает общей формуле Rb2U6O19·10H2O
Формульная единица Rb2U6O19·10H2O не дает
(табл. 1). В соответствии с этой формулой, неиз-
представления о функциональном составе и стро-
вестное ранее соединение рубидия принадлежит
ении соединения. Для его изучения было выпол-
ряду гексауранатов MI,IIхU6O19·nH2O (х = 2, MI =
нено ИК спектроскопическое исследование. Как
K, Na; х = 1, MII = Ca, Ba). Возможность обра-
следует из представленных табл. 4 данных, в ИК
зования соединения указанного состава в иссле-
спектре гексаураната рубидия можно выделить не-
дуемой системе определяется такими факторами,
сколько групп независимых колебаний. Среди них
как температура и кислотность среды. Увеличение
колебания уранильного фрагмента UO2δ+, колеба-
температуры до 100°С и проведение реакции в
ния H2O и колебания гидроксидных групп в соста-
гидротермальных условиях позволяет уменьшить
ве кислородных полиэдров урана(VI).
время синтеза и увеличить степень кристаллично-
Валентные колебания уранильного фрагмента
сти продукта.
ν(UO2δ+) представлены интенсивной полосой νas
6UO3·2.25H2O(к) + 2RbOH → Rb2U6O19·10H2O(к)
при 915 см-1 и плечом νs при 834 см-1, что ука-
+ 4.5Н2О.
зывает на нелинейную либо неравноплечную кон-
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 89 № 8 2019
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕКСАУРАНАТА РУБИДИЯ
1247
Таблица 2. Рентгенографические характеристики уранатов рубидия
hkl
d
I
hkl
d
I
Rb2U6O19·10H2O
002
7.578
60
332
1.990
19
110
6.194
3
062
1.974
15
013
4.670
4
340
1.884
4
004
3.776
30
334
1.811
12
200
3.585
35
325
1.793
9
130
3.557
58
260
1.776
6
202
3.234
70
262
1.728
8
132
3.214
100
335
1.703
9
042
2.848
10
019
1.664
12
134
2.590
24
404
1.617
4
006
2.521
4
074
1.591
4
240
2.328
12
247
1.586
4
320
2.223
4
327
1.549
4
313
2.124
4
280
1.410
4
145
2.064
31
059
1.387
10
136
2.057
23
093
1.316
3
331
2.043
22
2410
1.269
3
Rb2U6O19·7H2O
002
7.437
87
035
2.372
4
012
6.268
4
135
2.343
7
300
4.773
4
206
2.331
11
220
4.582
5
235
2.256
3
004
3.697
32
251
2.239
6
400
3.573
56
514
2.223
8
231
3.387
3
540
2.062
21
402
3.216
100
541
2.046
9
214
3.162
3
701
2.021
23
033
3.095
4
450
1.984
21
015
2.870
5
632
1.970
19
233
2.847
10
227
1.919
9
404
2.565
29
453
1.842
5
315
2.459
5
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 89 № 8 2019
1248
НИПРУК и др.
Таблица 3. Параметры элементарных ячеек гексауранатов различных элементов
Соединение
a, Å
b, Å
c, Å
V, Å3
Rb2U6O19·10H2O
7.1537±0.0017
12.2647±0.0024
15.1163±0.0034
1326.3±0.4
K2U6O19·10H2O
7.1747±0.0003
12.1871±0.0005
14.8591±0.0007
1299.3±0.2
Rb2U6O19·7H2O
14.2751±0.0060
11.9334±0.0056
14.7809±0.0055
2517.9±1.3
Таблица 4. Данные ИК спектроскопии для уранатов рубидия и продуктов их термораспада
ν, см-1
Отнесение
Rb2U6O19·nH2O
Rb
U7O22
Rb2U4O13
U3O8
2
n = 10
n = 7
ν(Н2О)
3439 пл, 3509 с,
3441 пл, 3509 с,
-
-
-
3608 пл
3609 пл
ν(UO-H)
3288 пл
3315 пл
-
-
-
δ(Н2О)
1631 ср
1626 ср
-
-
-
δ(UO-H)
981 ср
980 ср
-
-
-
νas(UO22+)
915 с
917 с
919 ср, 932 с,
740 c,
891 с
νs(UO22+)
834 пл
809 пл
948 ср
800 пл
νas(U-Oeq)
459 с, 552 пл, 587
406 ср, 458
448 с, 524 пл,
419 ср, 459
425 c, 485 c,
пл, 668 пл
пл, 492 с,
548 пл, 649 пл
пл, 506 с
520 c
595 ср
фигурацию уранильного фрагмента UO2δ+. При
лекулярной форме нахождения, по крайней мере,
этом положение полос νas и νs уранильного фраг-
части воды в кристаллической решетке ураната
мента хорошо согласуется с математической моде-
рубидия. Некоторое смещение этой полосы погло-
лью, предложенной в работе [21]: νs = 0.912νas -
щения в коротковолновую область по сравнению с
1.04 (см-1). Деформационные колебания δ(UO2δ+)
полосой 1595 см-1, характерной для мономерных
должны находится за пределами рабочего диапазо-
молекул Н2О в газовой фазе, является признаком
на спектрометра в области 200-300 см-1 и по этой
участия молекул Н2О в образовании Н-связей [23].
причине не видны в ИК спектре. В соответствии
По этой же причине валентные колебания νas2О)
с известными корреляциями [22], волновые чис-
и νs2О) смещены от 3756 и 3657 см-1 и представ-
ла в области 915 см-1 для ν(UO2δ+) соответствуют
лены интенсивной интегральной полосой с четко
семерной координации кислородных полиэдров
выраженным минимумом при 3509 см-1 и плечом
урана. В целом, наличие в ИК спектре исследуемо-
при 3608 см-1. Такая структура полос поглощения
го соединения колебаний уранильного фрагмента
ν(Н2О) в области валентных колебаний воды сви-
ν(UO2δ+), наряду со светло-желтой окраской ура-
детельствует о разветвленной сети неравноценных
натов, свидетельствуют о том, что уран в составе
Н-связей.
соединения имеет степень окисления +6 и в этом
Наряду с колебаниями молекулярной Н2О в
состоянии проявляет тенденцию к формированию
спектре присутствует полоса 3288 см-1, отнесен-
структуры слоистого типа.
ная нами к валентным колебаниям ν[U(O-H)].
Наличие полосы поглощения в области
Соответствующая им полоса деформационных ко-
1631 см-1, соответствующей деформационным
лебаний уран-кислородного фрагмента UOH мо-
колебаниям молекул воды, свидетельствуют о мо-
жет быть отнесена к единственной неидентифици-
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 89 № 8 2019
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕКСАУРАНАТА РУБИДИЯ
1249
рованной полосе 981 см-1. Столь низкочастотное
положение этой полосы вполне вероятно при весь-
ма значительной приведенной массе колебатель-
ного фрагмента UOH. Примеры такого отнесения
приведены в литературных источниках [22, 24] и
кажутся вполне правдоподобными.
Низкочастотные колебания, наблюдаемые в ин-
тервале 400-670 см-1, могут быть отнесены к коле-
баниям U-O в экваториальной плоскости полиэдра
урана. Эти колебания наблюдаются и в других ми-
нералах и неорганических соединениях урана(VI)
[25, 26]. Однако отнесение полос поглощения в
этой области к экваториальным колебаниям U-O
является не однозначным, поскольку полосы в
указанном диапазоне длин волн могут быть также
T, °C
обусловлены колебаниями γ(UOH) и либрацион-
Рис. 1.Термограмма ураната рубидия составаRb2U6O19·
ными колебаниями молекул воды [22].
10H2O.
Для получения более детальной информа-
ции о состоянии воды и ее роли в стабилизации
спектре, форма которой характерна для молекул
структуры ураната рубидия, а также для оценки
Н2О, участвующих в образовании только одной из
его термической устойчивости было проведе-
двух возможных (νas и νs) в расчете на молекулу
но термографическое исследование в сочетании
воды Н-связей [23].
с методом рентгенографии и ИК спектроско-
Схема 1.
пии. Термограмма ураната рубидия приведена на
Rb2[(UO2)6O3(OH)8]·6H2O(кр)
рис. 1, а схема процесса дегидратации и термо-
74°С -3H2O
распада представлена на схеме 1. Термическое
Rb2[(UO2)6O3(OH)8]·3H2O(кр)
разложение Rb2U6O19·10H2O протекает в несколь-
ко стадий и начинается уже при 42°С, что соот-
142°С-3H2O
ветствует началу первого эндоэффекта на кривой
Rb2[(UO2)6O3(OH)8](ам)
ДТА. При нагревании до 74°С уранат рубидия
287°С-3H2O
одностадийно теряет три молекулы воды на фор-
мульную единицу соединения, что приводит к
Rb2[(UO2)6O6(OH)2](ам)
смещению дифракционных максимумов на рент-
368°С-H2O
генограмме в сторону больших углов 2θ, измене-
[Rb2·6UO3](ам)
нию набора межплоскостных расстояний в целом
и образованию нового кристаллогидрата состава
555°С
Rb2U6O19·7H2O (схема 1, табл. 2). Весьма низкая
1/3Rb2U4O13(кр) + 2/3Rb2U7O22(кр)
температура дегидратации этой части Н2О (ниже
912°С-1/3H2O
100°С) указывает на то, что данные молекулы Н2О
не принимают участия в координационном окру-
Rb2U4O13(кр) + 2/3U3O8(кр)
жении атомов Rb, не занимают в структуре сое-
Следующий тепловой эффект на кривой ДТА
динения самостоятельных кристаллографических
также протекает эндотермически, завершается
позиций и удерживаются в структуре ураната ру-
одностадийным удалением 3 молекул Н2О и об-
бидия весьма слабыми Н-связями. О природе этих
разованием практически аморфной фазы состава
Н-связей можно судить по присутствию узкой и
интенсивной полосы поглощения νas(НО-Н) в ИК
Rb2U6O19·4H2O. Удаляемую при 142°С воду сле-
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 89 № 8 2019
1250
НИПРУК и др.
вождается экзоэффектом на кривой ДТА (рис. 1).
Постоянство массы образца в этом интервале тем-
ператур позволяет исключить образование сое-
динений урана(IV) в кристаллической фазе. Это
подтверждается и ярко-оранжевой окраской образ-
ца, характерной для соединений урана в степени
окисления +6. Рентгенографическое исследование
твердой фазы свидетельствуют о формировании
двух известных в литературе кристаллических со-
единений урана и рубидия [27]:
3Rb2U6O19 → 2Rb2U7O22 + Rb2U4O13.
2θ, град
Дальнейшее нагревание образца в широком
Рис. 2. Рентгенограммы ураната рубидия и продуктов
интервале температур от 555 до 850°С не при-
его дегидратации.
водит к образованию каких-либо новых соеди-
нений. Наблюдается лишь увеличение степени
дует считать структурной, принимающей участие
кристалличности уже существующих фаз состава
в формировании координационного окружения
Rb2U7O22 и Rb2U4O13. При более высокой темпера-
атомов Rb. Для рубидия в силу высокой ионной
туре происходит разрушение структуры Rb2U7O22
составляющей связей Rb-O характерна их нена-
и выделение О2, что приводит к образованию при
правленность и ненасыщаемость. В результате,
температуре выше 912°С смеси Rb2U4O13 и U3O8:
функцию компенсатора координационной емкости
Rb2U7O22 → Rb2U4O13 + U3O8 + 0.5O2↑.
рубидия могут выполнять наряду с молекулами
Рассмотренный процесс термического разло-
Н2О другие элементы структуры ураната Rb, такие
жения Rb2U7O22 находит отражение на кривой
как атомы кислорода полиэдров урана. Поэтому
ДТА в резком изменении хода базовой линии, что
разрушение координационных связей Rb←OH2
согласуется с известными теоретическими пред-
при 142°С кажется вполне вероятным. При этом
наблюдаются изменения и в ИК спектре продук-
ставлениями [28]. Убыль массы образца в количе-
стве 0.51%, наблюдаемая на кривой ТГ, соответ-
та дегидратации. В нем исчезают полосы δ(Н2О)
ствует предложенной схеме термического распада
1631см-1 и ν(Н2О) 3608 см-1, но сохраняются поло-
(1/3О2 по отношению к Rb2U6O19·10H2O). В ИК
сы δ(UOH) 981 см-1 и ν[U(O-H)] 3288 см-1. Такое
спектре твердой фазы исчезают полосы поглоще-
изменение возможно, если в продукте дегидрата-
ния ν(UO2δ+) соединения Rb2U7O22 и появляются
ции содержатся не молекулы Н2О, а эквивалент-
полосы поглощения U3O8 [29].
ное им количество гидроксильных групп, и данное
соединение имеет состав Rb2(UO2)6O3(OH)8. В
Таким образом, синтезированное соединение
нем слои вида [(UO2)6O3(OH)8]δ2-∞ объединены в
является кристаллогидратом ураната рубидия
трехмерную решетку ионизированными формами
Rb2[(UO2)6O3(OH)8]·6H2O. Его кристаллическая
атомов рубидия и Н-связями, образованными ги-
решетка имеет слоистое строение. Катионные
дроксильными группами противолежащих слоев.
формы Rbδ+ и молекулы Н2О расположены между
слоями [UO2)5O3(OH)8]δ2-∞ и вместе с уран-гидрок-
Последние два эндоэффекта наблюдаются при
сидными группами осуществляют их связывание в
287 и 368°С. Они сопровождаются убылью мас-
трехмерную решетку.
сы, эквивалентной 3 и 1 молекулам воды соответ-
ственно (схема 1). Удаление гидроксигрупп, уча-
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ствующих в связывании слоев, приводит к нару-
шению дальнего порядка и полной аморфизации
Для синтеза соединений использовали реакти-
твердой фазы (рис. 2).
вы квалификации ХЧ.
В интервале температур 520-555°С начинается
Для синтеза гексаураната рубидия навеску
кристаллизация аморфного продукта, что сопро-
скупита UO3·2.25Н2О массой 0.5 г помещали в
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 89 № 8 2019
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕКСАУРАНАТА РУБИДИЯ
1251
тефлоновый стакан объемом 100 мл, приливали
погрешностей юстировку прибора проверяли по
50 мл 1×10-3 М. раствора RbOH и производили на-
порошкообразному высокочистому кремнию с
гревание реагентов в герметичном стальном авто-
заданным размером частиц. Аналитическое инди-
клаве при 100°С в течение 15 сут. Образовавшийся
цирование полученных рентгенограмм и расчет
осадок желтого цвета отделяли фильтрованием,
параметров элементарной ячейки исследуемых
промывали дистиллированной водой и сушили на
соединений проводили с помощью программы
воздухе до постоянной массы.
Appleman-Evan.
Синтетический аналог скупита, необходимый
С целью изучения термической устойчивости
ураната рубидия и структурных изменений, про-
для синтеза ураната рубидия, получали по методи-
ке, подробно изложенной в работе [30]. Для этого
исходящих с ним при нагревании, использовали
метод термического анализа в сочетании с высо-
осаждали пероксид урана UO4∙2H2O сливанием
25 мл 0.34 М. UO2(NO3)2 и 100 мл Н2О2 (1:10)
котемпературной рентгенографией. Кривые ТГ и
ДТА записывали с помощью синхронного терми-
при 40°С. Полученный раствор с осадком выдер-
живали при комнатной температуре в течение 1 ч,
ческого анализатора DTG-60H (Shimadzu, Япония)
в атмосфере воздуха в интервале температур
после чего осадок отделяли от раствора центрифу-
гированием, промывали дистиллированной водой
20-1000°С со скоростью подъема температуры
10 град/мин. Точность определения температур
и сушили на воздухе при комнатной температуре.
Образовавшийся осадок UO4∙2H2O разлагали до
составляла ±1°С.
UO3 нагреванием в течение 1 ч в сушильном шка-
Функциональный состав полученного соедине-
фу при 300°С. Свежеприготовленный оксид ура-
ния, продуктов его дегидратации и термораспада
на(VI) гидратировали парами Н2О при температу-
исследовали с помощью метода ИК спектроско-
ре кипения воды в течение 1 ч.
пии. ИК спектры записывали с помощью спектро-
метра FTIR-8400S Shimadzu в диапазоне волновых
Массовую долю Н2О в уранате рубидия уста-
чисел 4000-400 см-1. Исследуемые образцы гото-
навливали весовым методом, прокаливая ис-
вили в виде таблеток с KBr или тонкодисперсных
следуемый образец при 700°С в течение 2 ч.
взвесей в вазелиновом масле в кюветах, изготов-
Полученный сухой остаток растворяли в HNO3
ленных из селенида цинка.
и определяли содержания U и Rb в растворе ме-
тодом рентгенофлуоресцентной спектрометрии
ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА
по линиям ULβ (17.220 кэВ) и RbKβ (14.961 кэВ).
Анализ проводили методом градуировочного гра-
Работа выполнена при финансовой поддерж-
ке Министерства образования и науки РФ (грант
фика с использованием рентгенофлуоресцентного
спектрометра с энергетической дисперсией EDX-
№ 4.5706.2017/БЧ) в рамках базовой части госу-
дарственного задания.
900 HS Shimadzu. Образцы сравнения готовили
растворением UO3 и RbNO3 в разбавленной HNO3.
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
Результаты анализа пересчитывали на массовые
доли оксидов соответствующих элементов.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта
интересов.
Кристаллографическую индивидуальность и
рентгенографические характеристики образцов
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
устанавливали методом порошковой рентгено-
1. Baker J. R. // Coord. Chem. Rev. 2013. Vol. 266-267.
графии. Рентгенограммы записывали на дифрак-
P. 123. doi 10.1016/j.ccr.2013.10.004
тометре XRD-6000 Shimadzu с использованием
2. Sandino M.C.A., Grambow B. // Radiochim. Acta. 1994.
CuKα-излучения и сцинтилляционного счетчика.
Vol. 66-67. P. 37.
Высокотемпературные исследования проводили с
3. Sowder A.G., Clark S.B., Fjeld R.A. // Radiochim. Acta.
использованием приставки НА-1001 этой же фир-
1996. Vol. 74. P. 45.
мы. Шаг сканирования составлял 0.02°. Для ми-
4. Sowder A.G., Clark S.B., Fjeld R.A. // Environ. Sci.
нимизации инструментальных систематических
Technol. 1999. Vol. 33. P. 3552. doi 10.1021/es9901516
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 89 № 8 2019
1252
НИПРУК и др.
5.
Нипрук О.В., Черноруков Н.Г., Пыхова Ю.П., Го-
17.
Черноруков Н.Г., Нипрук О.В., Черноруков Г.Н., Ко-
дованова Н.С., Еремина А.А. // Радиохимия. 2011.
строва Е.Л., Чаплиева К.А. // Радиохимия. 2015.
Т. 53. № 5. С. 410; Nipruk O.V., Chernorukov N.G.,
Т. 57. № 5. С. 417. doi 10.1134/S1066362215050069;
Pykhova Y.P., Godovanova N.S., Eremina A.A. //
Chernorukov N.G., Nipruk O.V., Chernorukov G.N.,
Radiochemistry. 2011. Vol. 53. N 5. P. 483. doi 10.1134/
Kostrova E.L., Chaplieva K.A. // Radiochemistry. 2015.
S1066362211050067
Vol. 57. N 5. P. 488. doi 10.1134/S1066362215050069
6.
Nipruk O.V., Chernorukov N.G., Zakharycheva N.S.,
18.
Черноруков Н.Г., Нипрук О.В., Кострова Е.Л. //
Kostrova, E. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2013. Vol.
ЖНХ. 2015. Т. 60. № 11. С. 1452. doi 10.7868/
298. P. 519. doi 10.1007/s10967-013-2544-5
S0044457X15110021; Chernorukov N.G., Nipruk O.V.,
7.
Нипрук О.В., Черноруков Н.Г., Еремина А.А., Ко-
Kostrova E.L. // Russ. J. Inorg. Chem. 2015. Vol. 60.
строва Е.Л., Чаплиёва К.А. // Радиохимия. 2014.
N 11. P. 1329. doi 10.1134/S0036023615110029
Т. 56. № 4. С. 332; Nipruk O.V., Chernorukov N.G.,
19.
Hill F.C., Burns P.C. // Can. Mineral. 1999. Vol. 37.
Eremina A.A., Kostrova E.L., Chaplieva K.A. // 2014.
1283.
Vol. 56. N 4. P. 392. doi 10.1134/S106636221404006
8.
Nipruk O.V., Chernorukov N.G., Zakharycheva N.S.,
20.
Shannon R.D. // Acta Crystallogr. 1976. N 32. P. 751.
Kostrova E.L. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2017. V. 311.
21.
Bagnall K.W., Wakerley M.W. // J. Inorg. Nucl. Chem.
N 1. P. 519. doi 10.1007/s10967-016-5044-6
1975. Vol. 37. P. 329.
9.
Yuferov V.B., Katrechko V.V., Ilichova V.O., Shariy S.V.,
22.
Володько М.В., Комяк А.И., Умрейко Д.С. Уранило-
Svichkar A.S., Buravilov I.V., Khizhnyak S.N. //
вые соединения. Минск.: БГУ, 1981. Т. 1. 431 с.
Problems of Atomic Science and Technology. 2017. N 3.
23.
Юхневич Г.В. Инфракрасная спектроскопия воды.
P. 31.
М.: Наука, 1973. 207 с.
10.
Reynolds J.G., Cooke G.A., Page J.S., Warrant R.W. //
J. Radioanal. Nucl. Chem. 2018. Vol. 316. P. 289. doi
24.
Botto I.L., Barone V.L. // J. Mater. Sci. 2000. Vol. 37.
10.1007/s10967-018-5724-5
P. 177. doi 10.1023/A:1013182917829
11.
Burns P.C. // Can. Mineral. 1998. 36. P. 1061.
25.
Čejka J. // Rev. Mineral. Geochem. 1999. Vol. 38.
P. 520.
12.
Черноруков Н.Г., Нипрук О.В., Арова М.И. //
ЖНХ. 2013. Т. 58. № 6. С. 707. doi 10.1134/
26.
Yagoubi S., Obbade S., Dion C., Abraham F. // J. Solid
S0036023613060077; Chernorukov N.G., Nipruk O.V.,
State Chem. 2005. Vol. 178. P. 3218. doi 10.1016/j.
Arova M.I. // Russ. J. Inorg. Chem. 2013. Vol. 58. N 6.
jssc.2005.07.017
P. 621. doi 10.1134/S0036023613060077
27.
Van Egmond A.B., Cordfunke E.H.P. // J. Inorg. Nucl.
13.
Burns P.C., Deely K.M. // Can. Mineral. 2002. V. 40.
Chem. 1976. Vol. 38. P. 2245.
P. 1579. doi 10.2113/gscanmin.40.6.1579
28.
Топор Н.В., Огородова Л.П., Мельчакова Л.В. Терми-
14.
Нипрук О.В., Черноруков Н.Г., Кострова Е.Л.,
ческий анализ минералов и неорганических соеди-
Черноруков Г.Н. // ЖНХ. 2016. Т. 61. № 5. С. 600.
нений. М.: МГУ, 1987. 190 с.
doi 10.7868/S0044457X16050159; Nipruk O.V.,
Chernorukov N.G., Kostrova E.L., Chernorukov G.N. //
29.
Allen G.C., Holmes N.R. // Appl. Spectrosc. 1994. Vol. 48.
Russ. J. Inorg. Chem. 2016. Vol. 61. N 5. P. 572. doi
N 4. P. 525. doi 10.1366/000370294775268893
10.1134/S0036023616050156
30.
Нипрук О.В., Князев А.В., Черноруков Г.Н., Пыхо-
15.
Кузнецов Л.М., Цвигунов А.Н. // Радиохимия. 1980.
ва Ю.П. // Радиохимия. 2011. Т. 53. № 2. С. 128;
Т. 22. № 4. С. 600.
Nipruk O.V., Knyazev A.V., Chernorukov G.N., Pykho-
16.
Burns P.C., Hill F.C. // Can. Mineral. 2000. Vol. 38.
va Y.P. // Radiochemistry. 2011. Vol. 53. N 5. P. 146. doi
P. 163. doi 10.2113/gscanmin.38.1.163
10.1134/S1066362211020044
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 89 № 8 2019
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕКСАУРАНАТА РУБИДИЯ
1253
Synthesis and Study of Rubidium Hexauranate
Rb2(UO2)6O3(OH)8·6H2O and the Products
of Its Thermal Decomposition
O. V. Nipruk*, N. G. Chernorukov, M. O. Bakhmetiev, E. V. Elipasheva,
M. I. Lelet, and K. A. Chaplieva
N.I. Lobachevskii Nizhny Novgorod State University, pr. Gagarina 23a, Nizhny Novgorod, 603950 Russia
*e-mail: nipruk@yandex.ru
Received February 18, 2019; revised February 18, 2019; accepted February 22, 2019
The interaction of hydrated uranium(VI) oxide UO3·2.25H2O (schoepite) with an aqueous solution of rubidium
hydroxide in an autoclave at 100°C yielded rubidium uranate Rb2(UO2)6O3(OH)8·6H2O. Composition and
structure of the obtained compound were determined by chemical analysis, IR spectroscopy, X-ray diffraction,
and differential thermal analysis methods. The processes of its dehydration and thermal decomposition were
studied.
Keywords: rubidium hexauranate, hydrated uranates, schoepite, thermal analysis
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 89 № 8 2019