物理性质
性状:白色粉末,其密度因制法不同而存在差异,是ThO体系的唯一氧化产物,属萤石型结晶,a=55971(1=01nm,下同)。
密度(g/mL,25℃):9.86
熔点(oC):3220
沸点(oC,常压):4400
19. 溶解性:不溶于水、碱和稀酸,溶于浓硫酸
20.莫氏硬度:6.5
作用与用途
1.避免与强氧化剂接触。不溶于水、稀酸和碱溶液,溶于热浓硫酸。有放射性。2.工作人员的体表、衣物及工作场所的设备、墙壁、地面的表面污染水平,按我国“放射防护规定”执行。
稀土生产中受天然铀和钍放射性污染的地面和设备表面,需常用水冲洗,手与人体表面以及劳保用品可用普通肥皂、洗衣粉洗涤。结合较牢的表面污染,可先用肥皂,去污粉清洗,后用专门的洗涤剂进行清洗。
氧化钍陶瓷制品热膨胀系数较大,25~1000℃时为9.2×10-6/℃;导热率较小,100℃时为0.105J/(cm·s·℃);热稳定性较差,但熔融温度高,高温导电性能好。
几乎不溶于酸,也不溶于氢氧化钠及碳酸钠的熔盐中。微溶于发烟硫酸中,如果与硫酸氢钠(过二硫酸钠、硫酸氢铵)一起熔融,就转变为水溶性的硫酸盐。
3.有放射性。吸入、吞入或接触皮肤时有害,并有蓄积性危害。
性质与稳定性
1.用于制造白热纱罩,无硅光学玻璃,钨钍合金及钍化合物。用作催化剂,也用于电子学研究。
2.用于制造高温陶瓷、原子能燃料、白炽灯、电子管阴极、电弧熔融用电极、光学玻璃。用作耐火材料、催化剂等。
3.氧化钍可制白热汽灯的纱罩、探照灯光源、无线电真空管、无硅光学玻璃、钨钍合金及电子学研究。也可用于陶瓷工业,用作熔炼锇、纯铑和精炼镭的坩埚。
4.在玻璃工业中,主要用于高折射率玻璃,推荐产品为光学级99.99%的氧化钍。由于氧化钍自身的折射性能(熔点3050℃)或与氧化钇(Y2O3)混合后的折射性能,可用于陶瓷工业。
合成方法
1.将工业品硝酸钍溶液与草酸溶液混合,生成草酸钍沉淀。
待反应完全后,静置过滤,用蒸馏水洗涤测定至合格,干燥。干燥后的草酸钍晶体,于650-800ºC灼烧。即可制得氧化钍。
草酸法以硝酸钍溶液为原料与草酸反应生成草酸钍沉淀,再经过滤、洗涤、干燥,在650-800ºC下灼烧,制得二氧化钍产品。

2.以核纯级的硝酸钍Th(NO3)4·5H2O和分析纯级的氨基乙酸NH2CH2COOH作为原料,在少量的去离子水中按所要求的摩尔比混合,得到一溶液,将此溶液在(80±5)℃的电热板上加热脱水,呈黏稠状时,立即升温至约200℃,液体溶胀,并伴随着大量由不同燃料-氧化剂比组成的气体的释放而自燃。
氧化剂-燃料[Th(NO)3—NH2CH2COOH]比率为1∶2.22,按这个比率,燃烧后得到一浅灰色的带有碳杂质的氧化钍粉末。若用1∶1.2这个比率,即燃料氨基乙酸不足时,可得到大量白色的晶型很好的氧化钍(注意,比率不能小于1∶1.2,否则不能自燃),另外采用燃料不足的比率时,比较安全,因为它反应不那么剧烈。将所得到的产品在烧结之前要在500℃温度下焙烧4h,可得到较纯的氧化钍。
若将氯化物、硝酸盐或硫酸盐等用过热蒸汽加热至800℃进行热分解时,可制得活性氧化钍粉末[189]。在氧分压较低时加热高温分解,氧化物就会部分失去氧而变黑,但是由于二氧化钍的非整比组成的范围在1000℃以下很窄,所以在空气中于800~850℃下加热分解所制得的氧化钍基本都是定比组成的。
贮存方法
储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。防止阳光直射。包装密封。应与氧化剂分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
毒理学数据
放射性物质主要通过呼吸空气、饮水、食物和皮肤伤口进入体内造成内照射。生产场所空气中铀、钍、镭粉尘,通过呼吸道进入人体,还可通过消化道或破损的皮肤进入人体,造成对人体的内照射。
铀、钍粉尘最大容许浓度0.02mg/m3,可溶性天然铀日吸入量<2.5 mg。
大鼠静脉注射LD50:1000 mg/kg。
计算化学数据
1、 疏水参数计算参考值(XlogP):
2、 氢键供体数量:0
3、 氢键受体数量:2
4、 可旋转化学键数量:0
5、 互变异构体数量:
6、 拓扑分子极性表面积(TPSA):34.1
7、 重原子数量:3
8、 表面电荷:0
9、 复杂度:18.3
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
安全信息
危险运输编码: UN 2910 7
危险品标志: 有毒
安全标识:S45 S53 S36/S37/S39
危险标识:R33 R45 R23/24/25
生态学数据
对环境有危害,对水体有污染,禁止进入水体。
分子结构数据
1、 摩尔折射率:33.232、 摩尔体积(m3/mol):75.9
3、 等张比容(90.2K):267.2
4、 表面张力(dyne/cm):153.2
5、 极化率(10-24cm3):13.17