Гидроокись тория

Гидроокись тория осаждается щелочами или аммиаком из растворов солей тория в интервале рН=3,53,6 в виде белого аморфного осадка :

Th(NO₃)₄ + 4NaOH = Th(OH)₄  + 4NaNO₃.

Произведение растворимости Th(OH)₄ порядка 10^-3910^-42. Можно также получить Th(OH)₄ действием на растворимую соль тория тиосульфатом натрия в слабокислом или нейтральном растворе

Th(NO₃)₄ + 2Na₂S₂O₃ + 2H₂O = Th(OH)₄ + 2SO₂ + 2S + 4NaNO₃.

Свежеосажденная гидроокись тория легко растворяется в кислотах, растворах карбонатов щелочных металлов, оксалате аммония, нитрате натрия и др. Она устойчива до температуры 450^о С, выше этой температуры переходит в ThO₂:

Th(OH)₄  ThO₂ + 2H₂O (  450^о С )

Применяется в технологии для отделения редкоземельных элементов (рН осаждения гидроокиси которых 7-8) и аналитической химии.

Сульфаты тория

Сульфат тория – белый кристаллический порошок, разлагающийся при температуре выше 400^о С:

Th(SO₄)₂  ThO₂ + 2SO₂ ( 400^о С )

Безводный сульфат тория медленно растворяется в ледяной воде (в 100 г воды растворяется 25 г соли).

Кристаллогидраты сульфатов тория содержат 2, 4, 6, 8 и 9 молекул воды, причем стабильными в определенных температурных пределах являются 9, 4 и 2-х водная соли. Кристаллогидрат Th(SO₄) ∙ 9H₂O кристаллизуется из раствора сульфата тория при температуре между 0 - 43^о С. Тетрагидрат сульфата тория Th(SO₄) ∙ 4H₂O получается при кристаллизации при температуре выше 48^о С.

На растворимость сульфатов тория влияет избыточное количество серной кислоты, особенно резко повышается растворимость в присутствии фосфорной кислоты, что объясняется образованием хорошо растворимых сульфофосфатов тория: Th₂(H₂PO₄)₆ SO₄ ∙ 8H₂O, Th(HPO₄)SO₄ ∙ 4H₂O и др.

Известны также кислые сульфаты ThH₂(SO₄)₃, Th₂H₂(SO₄)₅ ∙ 2H₂O.

Сульфат тория образует с сульфатами щелочных металлов и аммония ряд двойных солей xMe₂SO₄∙yTh(SO₄)₂∙zH₂O, обладающих заметной растворимостью.

Сульфаты тория применяются в сернокислотном разложении ториевых минералов, для грубого разделения тория и редкоземельных элементов цериевой группы (исключая лантан), растворимость сульфатов которых больше, чем растворимость сульфатов тория; разделение тория и редкоземельных элементов иттриевой группы методом двойных сульфатов, так как растворимость двойных сульфатов редкоземельных элементов значительно ниже, чем растворимость двойных сульфатов тория.

Нитраты тория

Азотнокислый торий получается путем растворения ThO₂ или Th(OH)₄ в азотной кислоте и кристаллизуется из водных растворов виде кристаллогидратов, содержащих в своем составе до 12 молекул воды. Количество молекул воды зависит от условий выделения Th(NO₃)₄ и способа его высушивания. Чаще считают, что образуется 5- или 6-водный гидрат; высказывается предположение, что образуется кристаллогидрат Th(NO₃)₄∙5,5H₂O. При нагреве кристаллогидрата до 125-150^о С образуется основная соль Th(NO₃)₂∙0,5H₂O, а при 360^о С и выше – плотный диоксид тория. Однако, если прокалку нитрата тория проводить в присутствии 1-2 % H₂SO₄, то образующийся ThO₂ имеет объем, превышающий в 6-8 раз объем исходной соли.

Нитрат тория является наиболее растворимой солью тория, его растворимость при 20^о С составляет 65,6% Th(NO₃)₄. Он хорошо растворим в спиртах, кетонах, сложных и простых эфирах и легко экстрагируется органическими растворителями, не смешивающимися с водой, при условии содержания в водной фазе нитратов кальция, магния, аммония. В этих условиях редкоземельные элементы остаются в водной фазе.

Нитрат тория образует с одновалентными и щелочноземельными металлами (кроме Li, Tl, Ag ) двойные соли:

Me₂[Th(NO₃)₆], Me[Th(NO₃)₅].

Азотнокислый торий применяется при экстракционном разделении тория и редких земель, тория, урана и продуктов деления, в других технологических процессах и в аналитической химии.