Toriumkloridi

Toriumkloridi tai torium(IV)kloridi (ThCl4) on torium- ja kloridi-ionien muodostama epäorgaaninen ioniyhdiste. Toriumkloridia ei esiinny vapaana luonnossa, vaan sitä saadaan monatsiitista ja muista toriummineraaleista. Yhdistettä käytetään valmistettaessa puhdasta toriummetallia ja muita toriumyhdisteitä.

Ominaisuudet 
Toriumkloridi on huoneenlämpötilassa kiinteää valkoista ja hygroskooppista eli vettä imevää ainetta. Siitä tunnetaan kidevedettömän muodon lisäksi kaksi kidevedellistä hydraattia, nämä ovat ThCl4(H2O)4 ja ThCl4(H2O)8. Toriumkloridi liukenee veteen.

Toriumkloridilla on kaksi eri kiderakennetta eli se on polymorfista. Nämä ovat α‐ThCl4 ja korkean lämpötilan muoto β‐ThCl4. Kiderakenteiden välinen siirtymä tapahtuu 405 °C lämpötilassa, mutta vain erityisissä olosuhteissa ja erittäin puhtaalle näytteelle. Yhdisteen β‐muoto kuitenkin säilyy jäähtyessään takaisin alle tämän siirtymälämpötilan. Molempien muotojen kiderakenne on tetragonaalinen ja rakenteiden väliset erot ovat vähäisiä. α‐ThCl4:n avaruusryhmä on I41/amd (hilavakiot a = 640,8 pm, c = 1 292,4 pm) ja β‐ThCl4:n I41/a (hilavakiot a = 849,1 pm, c = 748,3 pm). On joitain viitteitä, että toriumkloridilla olisi kolmaskin olomuoto alle 70 K lämpötilassa.

Toriumin tavoin myös toriumkloridi on radioaktiivista.

Valmistus ja käyttö 

Toriumkloridia voidaan valmistaa antamalla toriumhydridin ThH4 reagoida suolahapon kanssa tai suoraan kloorin reaktiolla toriummetallin, ThH4:n tai toriumkarbidin kanssa.

Toinen valmistustapa on kloorata toriumoksalaattia hiilidioksidin ja hiilitetrakloridin (CCl4) seoksella. Myös valmistus toriumdioksidista lähtien on mahdollista reaktioilla: 
ThO2 + 2 C + 2 Cl2 → ThCl4 + 2 CO
ThO2 + 2 CCl4 → ThCl4 + 2 COCl2

Metallista toriumia voidaan valmistaa pelkistämällä toriumkloridia natriumilla tai elektrolysoimalla toriumkloridin sulatetta. Myös poikkeuksellinen reaktio dysprosiumkloridin DyCl2 kanssa tuottaa puhdasta toriummetallia.

Toriumkloridi on mahdollinen kaksoisfluidireaktorin polttoaine.

Katso myös 
 Toriumtrikloridi, paljon harvinaisempi toriumin kloridi

Lähteet

Aiheesta muualla 
PubChem: Thorium chloride 
ChemBlink: Thorium chloride 

Kloridit
Toriumyhdisteet