電気化学水晶振動子マイクロバランスを用いるウランの原子価変化に伴う析出反応の分析

Analysis of the deposition following the valence change of uranium with electrochemical quartz crystal microbalance

大内 和希  ; 音部 治幹  ; 北辻 章浩  

Ouchi, Kazuki; Otobe, Haruyoshi; Kitatsuji, Yoshihiro

本研究では、電気化学水晶振動子マイクロバランスを用いてウランの還元に伴う析出反応を分析した。U(VI)溶液のボルタモグラムは、電位を負側に掃引すると-0。2 V付近でU(VI)からU(V)への還元波が観測されるものの析出物は検出されなかったが、-0。5 V付近で観測された還元波ではU(IV)析出物の形成が確認された。一方、電位を正側に掃引すると+0。1 V付近で観測される酸化波までは析出し続けるが、これ以降はU(IV)析出物からU(VI)への酸化溶解が確認された。また、6価から4価への電解還元の電気量と析出量の関係から、はじめにウラン水酸化物(U(OH))が形成し、その後ウラン酸化物(UO)が析出していることが分かった。

We investigated the deposition following the electrolytic reduction of uranium by measuring electrochemical quartz crystal microbalance. On voltammogrm of U(VI), the reduction wave of U(VI) to U(V) was observed in -0.2 V and deposits was not detected. Deposits were detected in the reduction wave of -0.5 V. When potential shifted negatively, deposition was forming until observation of oxidation. After that oxidative dissolution of deposits was observed. We estimated species of deposits from relationship between quantity of electricity and deposition amount. This deposition mechanism is highly likely to form U(IV) hydroxide (U(OH)) as an intermediate and transform to U(IV) oxide (UO).