Thoriumdioxid

Kristallstruktur
	__ Th4+ __ O2−
Kristallsystem	kubisch
Raumgruppe	$ Fm{\bar {3}}m $
Koordinationszahlen	Th[8], O[4]
Allgemeines
Name	Thoriumdioxid
Andere Namen	Thorium(IV)-oxid
Verhältnisformel	ThO2
Kurzbeschreibung	weißer, kristalliner Feststoff
Externe Identifikatoren/Datenbanken
ECHA-InfoCard	Vorlage:Wikidata-Einbindung
PubChem	14808
DrugBank	Vorlage:Wikidata-Einbindung
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Eigenschaften
Molare Masse	264,04 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	10 g·cm−3
Schmelzpunkt	3390 °C
Siedepunkt	4400 °C
Löslichkeit	unlöslich in Wasser und Säuren
Gefahren- und Sicherheitshinweise
	; Radioaktiv
H- und P-Sätze	H: 301‐311‐331‐350‐373
	P: 201‐261‐280‐301+310
	Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Thoriumdioxid (ThO₂) ist das einzige stabile Oxid des radioaktiven Elements und Actinoids Thorium. In der Natur kommt die Verbindung als Mineral Thorianit vor.

Herstellung

Thoriumdioxid kann durch Oxidation von Thorium und nachfolgende Reinigung (Befreiung von Thoriumresten) hergestellt werden.

Eigenschaften

Thoriumdioxid ist ein geruchloses weißes Pulver. Das Mineral Thorianit kristallisiert kubisch im Fluoritgitter. Es hat den höchsten Schmelzpunkt aller Oxide, weist eine hohe Lichtbrechung und eine hohe Dichte von 9,86 g·cm⁻³ auf. Die Wasserlöslichkeit von Thoriumdioxid ist sehr gering. Erst im stark sauren pH-Bereich unter pH = 4 steigt die Löslichkeit leicht an.

Anwendungen

Thoriumdioxid dient als Zusatz in optischen Gläsern, um die Lichtbrechung zu erhöhen. Früher war es Bestandteil von Glühstrümpfen. Weiterhin enthalten Wolframelektroden zu 2 bis 3 % Thoriumdioxid, um beim Elektroschweißen den elektrischen Funken zu stabilisieren. Aufgrund der Radioaktivität des Thoriums wird die zivile Anwendung eingeschränkt. Thoriumdioxid wird auch als Brutmaterial in Brutreaktoren genutzt.

Thoriumdioxid kann als Katalysator bei der Decarboxylierung von Carbonsäuren eingesetzt werden.^[6]

Gefahren

Thoriumdioxid wirkt reizend auf Haut und Augen. Bei Verletzungen kann es in den Körper gelangen und toxisch wirken, beim Einatmen kann es sich in der Lunge ablagern und diese bestrahlen. Auch beim Verschlucken ist es sehr giftig. Der extrem langlebige Stoff erhöht das Krebsrisiko.^[5] Das Röntgenkontrastmittel Thorotrast, das zum Hervorheben von Details in Röntgenbildern bis Ende der 1940er-Jahre diente, wurde aufgrund des Krebsrisikos nach dem Zweiten Weltkrieg nicht mehr eingesetzt.

Einzelnachweise

↑ ^1,0 ^1,1 Römpp Online - Version 3.5, 2009, Georg Thieme Verlag, Stuttgart.
↑ ^2,0 ^2,1 ^2,2 Thoriumdioxid bei webelements.com.
↑ ^3,0 ^3,1 ^3,2 Datenblatt Thoriumdioxid bei Sigma-Aldrich (PDF).
↑ Die von der Radioaktivität ausgehenden Gefahren gehören nicht zu den einzustufenden Eigenschaften nach der GHS-Kennzeichnung.
↑ ^5,0 ^5,1 BOC Edwards Sicherheitsdatenblatt.
↑ Beispiel bei Orgsynth.org.

Literatur

Mathias S. Wickleder, Blandine Fourest, Peter K. Dorhout: Thorium, in: Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Hrsg.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Springer, Dordrecht 2006; ISBN 1-4020-3555-1, S. 52–160; doi:10.1007/1-4020-3598-5_3.
Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1972.

[roempp-1] 1,0 ^1,1 Römpp Online - Version 3.5, 2009, Georg Thieme Verlag, Stuttgart.

[webelements-2] 2,0 ^2,1 ^2,2 Thoriumdioxid bei webelements.com.

[sigma-3] 3,0 ^3,1 ^3,2 Datenblatt Thoriumdioxid bei Sigma-Aldrich (PDF).

[4] Die von der Radioaktivität ausgehenden Gefahren gehören nicht zu den einzustufenden Eigenschaften nach der GHS-Kennzeichnung.

[BOC-5] 5,0 ^5,1 BOC Edwards Sicherheitsdatenblatt.

[6] Beispiel bei Orgsynth.org.

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