ネプツニル炭酸塩
ネプツニル炭酸塩はネプツニル（NpO+2またはNpO2歳以上2）および炭酸塩（CO2−3）イオン。多くの場合、これらの化合物には他の陽イオンも含まれています。[ 1 ]炭酸塩は天然水中に豊富に含まれているため、核廃棄物中のネプツニウムの処分に有用です。[ 2 ]
ネプツニル(V)炭酸塩
二成分炭酸塩
二成分系ネプツニル(V)重炭酸塩NpO 2 HCO 3の報告はあるが、これらの結果は疑わしい。[ 3 ]
三元炭酸塩
多くの三元系ネプツニル(V)炭酸塩が知られている。その一例がNH 4 NpO 2 CO 3で、これはネプツニウム(VI)溶液から炭酸アンモニウムによって沈殿する。これはアンモニウムイオンがNpOからなる陰イオンシートに挟まれた構造である。+2およびCO2−3イオン。これらのシートでは、各ネプツニル基は3つの炭酸基に配位し、各炭酸基は3つのネプツニル基に配位しています。カリウム、ルビジウム、セシウムイオンをそれぞれ含む同構造化合物KNpO 2 CO 3、RbNpO 2 CO 3、CsNpO 2 CO 3も知られています。これらの化合物は空間群P6 3 /mmcを持ち、六方晶構造を持っています。NH 4 NpO 2 CO 3の格子定数はa =5.09858、c =10.89394Åですが、KNpO 2 CO 3 の格子定数はa =5.0994、c =10.2210Åです。[ 1 ] [ 2 ]
ナトリウムを含む三元系ネプツニル(V)炭酸塩も知られている。NaNpO 2 CO 3の無水形態は、炭酸ウラニル（別名ラザフォージン）と同じ構造のネプツニル炭酸塩シートを有する。各ネプツニル基は4つの炭酸塩基と結合しており、そのうち2つは二座配位、2つは単座配位である。[ 4 ]水溶液から以下のように沈殿する。[ 3 ]
- 二酸化炭素2−3+ Na + + NpO+2 → NaNpO 2 CO 3
NaNpO 2 CO 3 ·3H 2 OやNaNpO 2 CO 3 ·3.5H 2 Oなどの水和形態も知られています。[ 1 ]これらは次のように水溶液から沈殿します。[ 3 ]
- 二酸化炭素2−3+ Na + + NpO+2+ x H 2 O → NaNpO 2 CO 3・x H 2 O
化合物NaNpO 2 CO 3 ·3.5H 2 Oは三斜晶系の層状構造を持ち、空間群はP1、格子定数はa =4.3420、b =4.8962、c =10.0933Å、α =91.014°、β =77.834°、γ =90.004°である。[ 1 ]
NaNpO 2 CO 3 が高濃度の炭酸ナトリウムと反応すると、より安定した固体Na 3 NpO 2 (CO 3 ) 2を形成する。[ 5 ] [ 3 ]
リチウム複塩LiNpO 2 CO 3 ·2H 2 Oも特性評価されている。これは[LiNpO 2 CO 3 H 2 O] nの組成層と結晶水から構成され、各層においてネプツニウムは3つの二座炭酸塩基と結合している。[ 6 ] [ 4 ]
ネプツニル(VI)炭酸塩
水溶液中
炭酸塩を含む水溶液中では、ネプツニル(VI)はNpO 2 (CO 3 )のように最大3つの炭酸塩配位子と結合することができる。4−3ネプツニウム濃度が1mMを超えると、三核種（NpO 2）3（CO 3）に変換されます。6−6は次式で表されます。[ 5 ]
- 3 NpO 2 (CO 3 )4−3 → (NpO 2 ) 3 (CO 3 )6−6+ 3 CO2−3
二成分炭酸塩
二元系炭酸ネプツニル(VI)、NpO 2 CO 3 は、硝酸ネプツニル(VI)を含む酸性溶液に炭酸リチウムを加えることで生成する。炭酸ウラニルと同じ構造をとり、格子定数はa =4.82、b =9.17、c =4.24Åである。[ 7 ]
三元炭酸塩
ネプツニル(VI)はいくつかの三元炭酸塩を形成し、その多くはNpO 2 (CO 3 )を含む。4−3イオン。これらには、グアニジニウム塩（C(NH 2 ) 3 ) 4 NpO 2 (CO 3 ) 3、テトラメチルアンモニウム塩（N(CH 3 ) 4 ) 4 NpO 2 (CO 3 ) 3 ·6H 2 O、およびセシウム塩Cs 4 NpO 2 (CO 3 ) 3 ·8H 2 Oが含まれる。NpO 2 (CO 3 )4−3イオンでは、ネプツニル基は3つの二座炭酸塩配位子に囲まれている。[ 4 ]ナトリウム（ Na4NpO2 （CO3 ） 3 ）、カリウム（K4NpO2 （CO3 ） 3 ）、アンモニウム（（NH4 ） 4NpO2 （ CO3 ）3 ）を含む化合物も知られているが、1998年時点では構造が解明されていない。[ 5 ]
参考文献
- ^ a b c dクゼンコワ、アナスタシア S.;プラホワ、タチアナ V。ネボリン、イウリイ M.クリコバ、エリザベタ S.。トリガブ、アレクサンダー L.ヤパスクルト、ヴァシリー・O.シャウルスカヤ、マリア・D.ツィンバレンコ、ドミトリー M.ロマンチュク、アンナ・ユウ。カルミコフ、ステパン N. (2023 年 12 月 13 日)。 「炭酸ネプツニウム(V)の形成: アルカリおよびアルカリ土類カチオンの強力な影響の調査」。無機化学。62 (51): 21025–21035。土井: 10.1021/acs.inorgchem.3c02737。PMID 38091513。
- ^ a b Nevolin, Iurii M.; Petrov, Vladimir G.; Grigoriev, Mikhail S.; Averin, Alexei A.; Shiryaev, Andrey A.; Krot, Anna D.; Maslakov, Konstantin I.; Teterin, Yury A.; Fedoseev, Alexander M. (2022年12月13日). 「混合Np(V)-アンモニウム炭酸塩の結晶構造」 . Symmetry . 14 (12): 2634. Bibcode : 2022Symm...14.2634N . doi : 10.3390/sym14122634 .
- ^ a b c d Lemire, RJ 他「ネプツニウムとプルトニウムの化学熱力学」、Elsevier、アムステルダム、2001年。
- ^ a b c Gilson, Sara E.; Burns, Peter C. (2021). 「ネプツニウムの全酸化状態における結晶および配位化学：ネプツニウム化合物の拡張構造階層」 .配位化学レビュー. 445 213994. doi : 10.1016/j.ccr.2021.213994 . OSTI 1815048 .
- ^ a b cヴィトルジュ、ピエール;カプデビラ、エレーヌ。 「重炭酸塩/炭酸塩水溶液中のNp(V)およびNp(VI)」(文書)。原子力委員会。https://inis.iaea.org/records/e48wq-xe437
- ^ Charushnikova, IA; Krot, NN; Polyakova, IN (2004年7月1日). 「二水和リチウムネプツニウム(V)炭酸塩LiNpO 2 CO 3 ·2H 2 Oの結晶構造」.放射化学. 46 (4): 343– 346. Bibcode : 2004Radch..46..343C . doi : 10.1023/B:RACH.0000039109.51368.4a .
- ^ Thevenin, T.; Jove, J.; Madic, C. (1986). 「ネプツニル(VI)炭酸塩NpO 2 CO 3の結晶化学と237 Npメスバウアー分光による研究」Journal of the Less Common Metals . 121 : 477– 481. doi : 10.1016/0022-5088(86)90565-5 .
さらに読む
- ヴィトージュ、ピエール；カプデビラ、エレーヌ。「重炭酸塩／炭酸塩水溶液中のNp(V)およびNp(VI)」
