Plutonyl
प्लूटोनिल आयन ऑक्सीकरण अवस्था + 6 में प्लूटोनियम का एक ऑक्सीकरण है, जिसका रासायनिक सूत्र है। यह यूरेनिल आयन के साथ सम-संरचनात्मक है, जिसकी तुलना में इसमें थोड़ा छोटा एम-ओ बंधन होता है। यह आसानी से प्लूटोनियम (III) तक कम हो जाता है। प्लूटोनिल आयन कई परिसरों का निर्माण करता है, विशेष रूप से लिगेंडों के साथ जिनमें ऑक्सीजन दाता परमाणु होते हैं। परमाणु ईंधन पुनर्संसाधन में प्लूटोनिल आयन के परिसर महत्वपूर्ण हैं। रासायनिक गुण प्लूटोनिल आयन का रसायन यूरेनिल आयन के रसायन से बहुत निकटता से मिलता-जुलता है। दोनों आयन दो ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच धातु परमाणु के साथ रैखिक हैं। दोनों आयनों के कई यौगिक सम-संरचनात्मक होते हैं। νPu-O असममित खिंचाव आवृत्ति लगभग 20 सेमी-1 कम है, सीए पर। 910 सेमी-1, एक ही लिगैंड सेट के साथ परिसरों में। इससे यह अनुमान लगाया जा सकता है कि पु-ओ बंधन यू-ओ बंधन की तुलना में थोड़ा कमजोर है। इलेक्ट्रॉनिक संरचनाएँ भी समान हैं। जलीय विलयन में जल अपघटन व्यवहार में कुछ अंतर होते हैं, न केवल लॉग β * मानों (β * की परिभाषा) में बल्कि बहुलक प्रजातियों की प्रकृति में भी जो बनाई जा सकती हैं। नीचे दी गई तालिका में, 1,2 स्टोइकिओमेट्री का अर्थ है एक एक्टिनिल आयन और दो हाइड्रॉक्साइड आयनों आदि वाली प्रजाति। यह प्लूटोनिल और यूरेनिल के बीच उल्लेखनीय अंतर के कुछ उदाहरणों में से एक है। {|class = "विकिटेबल"। + लॉग β * हाइड्रोलिसिस स्थिर मान! स्टोइकिओमेट्री!! यूरेनिल! ! प्लूटोनिल।-|1,1।। −5.45।। −576।-|1,2।। −5.8।। − 11.69।-|2,2।।।। −779।-|2,4।।। −19.3।-|3,4। −12।।।-|3,5।। −16।।।। मोनोन्यूक्लियर और डिन्यूक्लियर हाइड्रोलिसिस प्रजातियों के लिए 842 और 845 nm पर विशिष्ट ऑप्टिकल अवशोषण बैंड देखे गए। प्राकृतिक जल के प्रदूषण को समझने के लिए प्लूटोनिल का हाइड्रोलिसिस महत्वपूर्ण है। एक अन्य महत्वपूर्ण अंतर यह है कि प्लूटोनिल यूरेनिल की तुलना में बहुत अधिक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है। जलीय विलयनों के लिए मानक कमी क्षमता अगली तालिका में दिखाई गई है। {|class = "विकिटेबल"। + मानक कमी क्षमता/V! युगल!! यूरेनिल! ! प्लूटोनिल।-।/M4 +। |0.38। |1.04।-|M4 +/M3 +।। − 0.52। |1.01।} इसके विपरीत, प्लूटोनिल यूरेनिल की तुलना में अधिक आसानी से कम हो जाता है। इस अंतर का उपयोग प्यूरेक्स प्रक्रिया में यूरेनियम से प्लूटोनियम को अलग करने में किया जाता है, जैसा कि नीचे वर्णित है। प्लूटोनिल आयन हमेशा अन्य लिगेंडों के साथ जुड़ा होता है। सबसे आम व्यवस्था तथाकथित भूमध्यरेखीय लिगेंडों के लिए ओ-पू-ओ रेखा के लंबवत एक तल में स्थित होना और प्लूटोनियम परमाणु से गुजरना है। चार लिगेंडों के साथ, जैसा कि [पुओ2सीएल4] 2-में प्लूटोनियम में भूमध्यरेखीय तल में लिगेंड परमाणुओं के एक वर्ग के साथ एक विकृत ऑक्टाहेड्रल वातावरण होता है। प्लूटोनिल नाइट्रेट, पुओ2 (एनओ3) 22एच2ओ में, जैसा कि यूरेनिल नाइट्रेट में होता है, भूमध्यरेखीय तल में छह लिगैंड परमाणुओं का एक षट्कोण होता है, बाइडेंटेट नाइट्रेट आयनों से चार ऑक्सीजन परमाणु और पानी के अणुओं से दो ऑक्सीजन होते हैं। प्लूटोनिल नाइट्रेट, यूरेनिल नाइट्रेट की तरह, डाइथाइल ईथर में घुलनशील है। जो परिसर निकाला जाता है, उसमें कोई विद्युत आवेश नहीं होता है। कार्बनिक सॉल्वैंट्स में जटिल घुलनशील बनाने में यह सबसे महत्वपूर्ण कारक है। इसके अलावा पानी के अणुओं को ईथर अणुओं द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। जलीय विलयन में प्लूटोनिल आयन से बंधे पानी के अणुओं को एक सेकंड, हाइड्रोफोबिक, लिगैंड द्वारा प्रतिस्थापित करने से कार्बनिक विलायक में तटस्थ परिसर की घुलनशीलता बढ़ जाती है। इसे सहक्रियात्मक प्रभाव कहा गया है। कार्बनिक सॉल्वैंट्स में प्लूटोनिल नाइट्रेट की घुलनशीलता का उपयोग प्यूरेक्स प्रक्रिया में किया जाता है। प्लूटोनिल नाइट्रेट को ट्राइब्यूटिल फॉस्फेट, (CH3CH2CH2O) 3पीओ, टीबीपी, पसंदीदा दूसरे लिगैंड के रूप में और केरोसिन पसंदीदा कार्बनिक विलायक के साथ निकाला जाता है। यह जलीय लौह सल्फैमेट के साथ उपचार द्वारा पुनर्प्राप्त किया जाता है जो जलीय घोल में प्लूटोनियम को चुनिंदा रूप से + 3 ऑक्सीकरण अवस्था में कम कर देता है, जिससे यूरेनियम कार्बनिक चरण में रह जाता है। प्लूटोनिल जटिल रसायन विज्ञान पर्यावरणीय संदूषण से निपटने के लिए एक सक्रिय शोध क्षेत्र है। पर्यावरण में प्लूटोनियम भी देखें संदर्भ प्लूटोनियम यौगिक ऑक्सीकेशन परमाणु पुनर्संसाधन