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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 157

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Pu2O3311

c）立方系的PuO1.5313

d）立方系的PuO1.61313

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