Tórium-Dioxid

Tórium-dioxid
IUPAC-név	tórium-dioxid tórium(IV)-oxid
Más nevek	tória
Kémiai azonosítók
CAS-szám	1314-20-1
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet	ThO2
Moláris tömeg	264,04 g/mol
Megjelenés	fehér színű, szilárd
Sűrűség	10,00 g/cm³, szilárd
Olvadáspont	3390 °C
Forráspont	4400 °C
Oldhatóság (vízben)	oldhatatlan
Kristályszerkezet
Kristályszerkezet	Fluorit
Koordinációs geometria	Oktaéderes
Termokémia
Std. képződési entalpia ΔfHo298	-4,645 Kj/g
Standard moláris entrópia So298	15,593 cal mol-1 °C-1
Veszélyek
EU osztályozás	Mérgező (T), radioaktív
R mondatok	R45-R23/24/25-R33
S mondatok	S53-S36/37/39-S45
Rokon vegyületek
Azonos anion	hafnium-dioxid protaktínium-pentoxid urán-trioxid neptúnium-pentoxid plutónium-dioxid
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

Köbös, fluorit típusú kristályrácsot alkot. Az olvadáspontja az oxidok közt a legmagasabb. Lúgok nem, erős savak pH 4 alatt gyengén oldják. A természetben thorianit ásványként fordul elő.

 

Tiszta formában fehér színű, szagtalan por. Thorianitoknál előforduló, szennyezéseknek tulajdonítható kettőstörést nem mutat. Törésmutatója nagy, a hullámhossz függvényében csak kissé változik. A törésmutatóhoz 28° kritikus szög tartozik, amelynél nagyobb szögben kilépni próbáló fénysugár nem képes elhagyni a közeget, hanem visszaverődik.

• Az Auer-égő harisnyája tórium-dioxid és cérium-dioxid 99:1 arányú keverékéből áll, ami a tórium és cérium nitrátjával átitatott harisnya első kiégetésénél jön létre.
• Hőálló kerámiák alapanyaga.
• Laboratóriumi olvasztótégelyeket készítenek belőle.
• 2500 K felett használatos volfrám ellenállás-fűtésű kemencékben a volfrámkamra és a kemence fala közötti hőálló bélés anyaga.
• Régebben nagy törésmutatójú optikai üvegek, lencsék készítésére használták, de a radioaktív bomlás idővel az üveg sárgulását, barnulását okozza. Emiatt helyette manapság már lantán-oxidot használnak.
• A Ruzicka szintézis katalizátora:

 

• A Fischer-Tropsch szintézis standard kobalt katalizátorához adva a keletkező szénhidrogének lánchosszúságát növeli. Tisztán is alkalmazható ennek a szintézisnek a katalizátoraként azzal a nagy előnnyel a Co, Fe, Ru alapú katalizátorokkal szemben, hogy a kén nem mérgezi el, valamint az elágazó szénláncú termékek (iso-C₄) arányát növeli.
• Védőgázas ívhegesztéshez használt volfrám elektródák 2-3% ThO2 stabilizátort tartalmaznak. Fő alkalmazási területe a magasan ötvözött és rozsdamentes acélok egyenáramú hegesztésénél van. Az adalékolás javítja a gyújtótulajdonságot, növeli az élettartamot és az áramterhelhetőséget.
• Röntgen kontrasztanyagként használták 1931-től Thorotrast néven, amely 25%-os ThO₂ kolloid szuszpenzió. A használat során felmerült egészségkárosító mellékhatásai miatt 1950-es évekre mindenhol kivonták a forgalomból. Újonnan kifejlesztett, jóval biztonságosabb hidrofil jódvegyületek vették át a szerepét.
• Tórium alapú atomreaktorokban (pl. AHWR) a hasadóanyagot tórium-dioxid formájában alkalmazzák.

 

Negatív élettani hatásairól sok adat van, mivel a Thorotrastot több mint 30 évig használták az egészségügyben. Egészségkárosító hatását a tórium alfa-bomlása okozza azokban a szervekben –máj, lép, nyirokcsomók, csontok –, amelyekben felhalmozódik. Biológiai felezési idejét 22 évre becsülik, azaz aki kapott belőle, az gyakorlatilag élete végéig ki van téve a sugárzásnak, mert rendkívül lassan ürül ki a szervezetből. A májrák (vagy epevezetékrák) kockázata egykor Thorotrastot kapott betegek esetében jóval több mint százszorosa, leukémiakockázata hússzorosa a normálisnak.

• Kocsmáros Iván – Szőkefalvi-Nagy Zoltán: Szervetlen kémia (tanárképző főiskolai tankönyvek sorozat). Tankönyvkiadó, 1980.