Торий

Торий, Th, элемент, принадлежащий к IV группе периодической системы. Атомный вес Th = 232,1 (О = 16), порядковое число 90. Для добывания солей тория служит монацитовый песок (см. монацит). В нем содержится от 3 до 9% Th. Песок обрабатывается горячей концентрированной серной кислотой, затем раствор разводится водой и охлаждается льдом. При действии на него щавелевой кислоты получается осадок щавелевокислых солей редких земель. При обрабатывании осадка теплым насыщенным раствором щавелево-кислого аммония в раствор переходит  комплексная щавелевокислая соль тория и аммония. При подкислении раствора опять осаждается щавелево-кислый  торий. Для дальнейшего очищения щавелево-кислую соль обрабатывают концентрированной серной кислотой, раствор вливают в ледяную воду, фильтруют и нагревают до 25—30%, причем выкристаллизовывается кристаллогидрат сернокислого тория, Th(SО₄)₂·9Н₂О. Из солей тория особенно важна его безводная сернокислая соль, т. к. она растворяется в ледяной воде до 25%, при  повышении же температуры от 0° до 43° переходит в менее растворимый гидрат Th(SО₄)₂·9Н₂О, растворимость коего такова: в 100 частях воды растворяется при 10°  1,02 части, при 20° — 1,25 ч., при 30° — 1,85 ч., при 40° — 2,83 ч. соли. Кроме того, известен кристаллогидрат Th(SО₄)₂·8Н₂О. Азотнокислый торий, Th(NО₃)₄·12Н₂О, легко растворим в воде. При действии соды или поташа на растворы солей тория получается белый аморфный осадок, растворимый в избытке углекислых щелочей и особенно углекислого аммония,  причем образуются соли комплексной ториевоугольной кислоты, [Th(CO₃)₅]Н₆. На этом основан очень важный технический способ отделения тория от церитовых земель. При прибавлении к нейтральному или слабоподкисленному раствору ториевых солей нескольких куб. см  10% перекиси водорода и нагревании до 60° выпадает желатинообразный осадок гидрата перекиси тория, Th(OH)₃.О₂Н.nН₂О. Окись тория, ThО₂, получается, при прокаливании гидрата окиси, сернокислой, азотнокислой или щавелевокислой соли, в виде белого аморфного порошка, при сплавлении с бурой переходящего в тетрагональные кристаллы удельного веса 10,22. Окись тория почти нерастворима в кислотах и только при нагревании с серной кислотой или сплавлении с бисульфитом переходит в растворимую сернокислую соль. Безводный четыреххлористый торий, ThCl₄, получается при накаливании окиси в струе хлора, насыщенного парами хлористой серы: 2ThO₂ + S₂Cl₂ + 3Cl₂ = 2ThCl₄ + 2SO₂.ThCl₄ плавится при 820°, заметно возгоняется при 750°, легко растворяется в воде,  в спирте и влажном эфире с большим выделением тепла. Подобно бериллию, при действии 20 г ацетилацетона (СН₃.СО.СН₂СОСН₃) на раствор 20 г азотнокислого тория в 100 куб. см  получается ацетилацетонат тория, Th(С₆Н₇О₂)₄, выпадающий в виде белого осадка при прибавлении аммиака,

Металлический торий получается при нагревании хлоротората калия, К2ThCl6, с натрием в железном цилиндре. Он может быть получен также при действии паров натрия на ацетилацетонат тория. Удельный вес кристаллического тория – 11,1, пресованного и прокаленного металла —  12,16; температура  плавления 1 700°. При нагревании на воздухе он сгорает ярким пламенем. С трудом растворяется в соляной кислоте, легко в царской водке; в азотной кислоте сперва быстро растворяется, а затем делается пассивным. При 450° торий соединяется с хлором, бромом, йодом, серой с выделением тепла и света; нагретый до 650°, он соединяется с водородом, образуя водородистый торий, ThH₄, и азотом (нитрид тория Th₃N₄). Известны сплавы тория с медью, алюминием, цирконием, вольфрамом и никелем. С последним известно соединение Th₂Ni.

Азотнокислые соли тория применяются для получения «чулка» в ауэровской горелке (см. XVI, 120/22).

О радиоактивных свойствах тория см. радиоактивность.

И. Кб.