PROFILPELAJAR.COM

Kémiai azonosítók
Tórium-dioxid

IUPAC-név	tórium-dioxid tórium(IV)-oxid
Más nevek	tória
CAS-szám	1314-20-1
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet	ThO₂
Moláris tömeg	264,04 g/mol
Megjelenés	fehér színű, szilárd^[1]
Sűrűség	10,00 g/cm³, szilárd^[1]
Olvadáspont	3390 °C^[1]
Forráspont	4400 °C^[1]
Oldhatóság (vízben)	oldhatatlan
Kristályszerkezet
Kristályszerkezet	Fluorit
Koordinációs geometria	Oktaéderes
Termokémia
Std. képződési entalpia Δ_fH^o₂₉₈	-4,645 Kj/g
Standard moláris entrópia S^o₂₉₈	15,593 cal mol-1 °C-1^[2]
Veszélyek
EU osztályozás	Mérgező (T), radioaktív^[3]
R mondatok	R45-R23/24/25-R33^[3]
S mondatok	S53-S36/37/39-S45^[3]
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.

A tórium-dioxid (ThO₂) a tórium aktinoida fém egyetlen ismert oxidja. 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.

Fizikai tulajdonságai

Tórium-dioxid törésmutatója^[4]
λ (nm)	n
589,3	2,105
564,1	2,110
435,8	2,135

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.^[4]

Felhasználása

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.^[5]
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.^[6]
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.^[7]
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.^[5]

Élettani hatása

Thorotrast röntgen-kontrasztanyag üvege és doboza

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,^[8] 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.^[9]

Jegyzetek

↑ ^a ^b ^c ^d A tórium-dioxid (Webelements.com)
↑ Sigfred Peterson, R. E. Adams, and D. A. Douglas, Jr., PROPERTIES OF THORIUM, ITS ALLOYS, ANTI ITS COMPOUNDS, Oak Ridge National Laboratory, Contract No. W- 7405-eng- 26
↑ ^a ^b ^c A tórium-dioxid (Sigma-Aldrich)
↑ ^a ^b Ellis, W. P. and Lindstrom, R. M. (1964): “Refractive Indices of Fluoride Interference Films on Thorium Dioxide”, Opt. Acta 11, 287-294.
↑ ^a ^b Thorium Dioxide:Properties and Nuclear Application, Edited by J. Belle and R. M. Berman, Naval Reactors Office, United States Department of Energy
↑ C. A. Colmenares, W. McLean, Development of a Demonstration Reactor Using Thoria as a Fischer-Tropsch Catalyst. Lawrence Livermore National Lab., CA., Dec 1981, 19p
↑ Archivált másolat. [2012. május 29-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2012. január 25.)
↑ Archivált másolat. [2011. július 16-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2012. január 26.)
↑ Kaick, Gerhard van, Andreas Dalheimer, Sakiko Hornik, Alexander Kaul, Dagmar Liebermann, Hertha Lührs, Andreas Spiethoff, Kurt Wegener, H. Wesch (1999. december 1.). „The German Thorotrast Study: Recent Results and Assessment of Risks”. Radiation Research 152 (6), S64-S71. o. DOI:10.2307/3580117. ISSN 0033-7587. JSTOR 3580117.