四氟化钍
化合物
四氟化钍（化学式：ThF4）是一种无机化合物。它是一种白色有吸湿性的粉末，可由金属钍与氟气直接化合制得。在温度高于500 °C时，它与空气中的水分反应，水解成ThOF2。[1]
| 四氟化钍 | |
|---|---|
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| |
| 识别 | |
| CAS号 | 13709-59-6 ? |
| PubChem | 83680 |
| SMILES |
|
| InChI |
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| EINECS | 237-259-6 |
| 性质 | |
| 化学式 | ThF4 |
| 摩尔质量 | 308.03 g·mol⁻¹ |
| 外观 | 吸湿性白色晶体 |
| 密度 | 6.3 g/cm3 |
| 熔点 | 1110 °C |
| 沸点 | 1680 °C |
| 折光度n D |
1.45 |
| 结构 | |
| 晶体结构 | 单斜晶系，mS60 |
| 空间群 | C12/c1, No. 15 |
| 危险性 | |
| 欧盟编号 | 未列出 |
| 闪点 | 不易燃 |
| 相关物质 | |
| 其他阴离子 | 四氯化钍 四溴化钍 四碘化钍 |
| 其他阳离子 | 四氟化镤 四氟化铀 四氟化镎 四氟化钚 |
| 相关化学品 | 二氧化钍 |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
性质与制法
四氟化钍化学性质比较稳定，不溶于水、稀酸、冷的浓硫酸、浓硝酸和氢氟酸，易溶于热的碳酸铵溶液。工业制法是无水氟化氢与二氧化钍在较高温度下的气相氟化反应：[2][3]
- ThO2 + 4 HF —873K→ ThF4 + 2 H2O
四氟化钍有多种水合物。含水最多的是ThF4·xH2O（x=2.5-3.0），受热时会分解成ThF4·0.25H2O。继续真空加热则生成无水四氟化钍。[4]
四氟化钍可以形成[ThF6]2-配合物。[5]
用途
尽管具有轻微的放射性，四氟化钍还是被用作多层光学涂层中的抗辐射材料。它具有卓越的光学透明度，大约是0.35–12 µm。而它的辐射主要是α粒子引起的，可以轻易地用一薄层其他材料遮挡住，以免对人体造成伤害。[6][7]
四氟化钍还用于制造碳弧灯，这为电影放映机和探照灯提供了高强度的光源。[8]
四氟化钍是使用金属钙为还原剂的热还原法生产金属钍的原料，也用于氯氟化物熔盐电解法来制备金属钍的粉末。它与碱金属、铍或锆的氟化物混合熔融以后可用作熔盐反应堆的增殖材料。[9]
参考文献
- ^ Dale L. Perry, Sidney L. Phillips. Handbook of inorganic compounds. CRC Press. 1995: 412. ISBN 0-8493-8671-3.
- ^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4.
- ^ 无机化学（第二版）下册.高等教育出版社.庞锡涛 主编.2-2 钍及其化合物. P456. ISBN 978-7-04-005387-6
- ^ d'Eye, R.W.M.; Booth, G.W. The hydrates of thorium tetrafluoride. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 1955, 1 (4–5): 326. doi:10.1016/0022-1902(55)80039-5.
- ^ 无机化学.高等教育出版社.天津大学无机化学教研室 编.14.6.1 钍的重要化合物.P442.ISBN 978-7-04-028478-2
- ^ Rancourt, James D. Optical thin films: user handbook. SPIE Press. 1996: 196. ISBN 0-8194-2285-1.
- ^ W. Heitmann and E. Ritter. Production and properties of vacuum evaporated films of thorium fluoride. Appl. Opt. 1968, 7 (2): 307 [2012-08-23]. PMID 20062461. doi:10.1364/AO.7.000307. （原始内容存档于2020-06-09）.
- ^ McKetta, John J. Encyclopedia of Chemical Processing and Design: Thermoplastics to Trays, Separation, Useful Capacity. CRC Press. 1996: 81. ISBN 0-8247-2609-X.
- ^ Hargraves, Robert; Moir, Ralph. Liquid Fluoride Thorium Reactors. American Scientist. July 2010, 98 (4): 304–313 [2012-08-23]. doi:10.1511/2010.85.304. （原始内容存档于2013-05-11）.