Protactinium

• 常用名: Protactinium
• 英文名: Protactinium
• CAS号: 7440-13-3
• 分子量: 231.03600
• 密度: N/A
• 沸点: N/A
• 分子式: Pa
• 熔点: N/A
• 闪点: N/A

Protactinium名称

• 英文名: protactinium atom

Protactinium物理化学性质

• 分子式: Pa
• 分子量: 231.03600
• 精确质量: 231.03600
• 稳定性:

  灰色较硬的金属，体心四方结构，有良好的展性，有毒！具放射性。熔点约1600℃，沸点4027℃，密度为15.37g/cm³。镤金属在温度下降到50K时仍与在室温时的镤金属具有同样的晶体结构，高温时转变为面心立方(f.c.c.)结构，转变温度在1200℃以上，在高压下(达到5.3×10⁷kPa)无相转变。镤金属的电阻率小于钍，并在102.3K时出现不能解释的斜率变化。超导转变温度为Tc=(0.42+0.02)K，位于钍(Tc=1.4K)和铀(Tc≤0.1K)之间。常见氧化态为+4、+5，在空气中被氧化成组成不定的氧化物，在250～300℃下与氢作用生成PaH₃，与碘作用生成挥发性碘化物。存在于天然铀矿中。

• 计算化学:

  1.疏水参数计算参考值（XlogP）:无

  2.氢键供体数量:0

  3.氢键受体数量:0

  4.可旋转化学键数量:0

  5.互变异构体数量:无

  6.拓扑分子极性表面积0

  7.重原子数量:1

  8.表面电荷:0

  9.复杂度:0

  10.同位素原子数量:0

  11.确定原子立构中心数量:0

  12.不确定原子立构中心数量:0

  13.确定化学键立构中心数量:0

  14.不确定化学键立构中心数量:0

  15.共价键单元数量:1

Protactinium制备

如图所示 可用r.f.加热沉积球的van Arkel装置

1—石英球管；2—碘皿；

3—金属或其碳化物；4—钨球；

5—电阻炉；6—r.f(射频)圈镤金属可通过用Ba、Li、Ca和Mg-Zn合金还原其氟化物得到，也可以用还原剂碳还原其氧化物得到。

制法 此方法适用于克量镤金属的制备。首先，用氨水与镤金属离子反应得到氢氧化镤沉淀，再在一铂质过滤坩埚中过滤，并在空气中700℃下焙烧制得镤的氧化物。然后，将氧化物与石墨粉末(按制备PaC的化学计量过量10%C)混合，混合物在9.8×10⁷Pa(10t/cm2)的压力下压成片状。在(0.01～0.1)Pa(10^-3～10^-4Torr)的动态真空中，在射频(r.f.)加热的石墨坩埚中进行碳还原反应，直到反应中停止释放CO时，升高温度到2000℃，最后使真空度达到1.33×10^-4Pa(10-6Torr)。将碳化镤和一含碘［100mg/(g·Pa)］的密封石英毛细管用Ar-He等离子炬在10^-4Pa(10^-6Torr)真空下密封在一石英van Arkel安瓿瓶中。在van Arkel工艺处理中(装置如图所示)碘化物分解，金属就沉积在钨微球或一小片镤金属上。用一电阻炉将van Arkel球加热到400℃，沉积温度维持在1200℃和镤金属熔点1525℃之间，在分离钨球及通过在Hukin坩埚中悬浮熔融使镤金属脱气后，镤金属成为一小微球被回收，并储存在一真空密封的石英管中。

因为²³¹Pa及其裂变产物的放射性，所以制备要在套箱中进行。此套箱系列由五个分套箱组成，一个是用于氧化镤制备的套箱，可在其内进行溶解、沉淀、过滤以及焙烧等操作；一个是用于将氧化物石墨混合物压片的套箱；还有用等离子炬密封抽空(10^-4Pa)的石英管用的套箱、在射频真空(10^-4Pa)炉(在van Arkel处理中也用同样的射频加热系统)中用碳还原氧化物的套箱和用作悬浮熔融的套箱。