Pu(NO3)4·5H2O属于
斜方晶系,微粒呈绿色,大粒呈黑色,在潮湿和干燥的空气中很稳定。受热在40℃开始分解,在90~100℃开始熔解或融化,在100℃迅速分解,在220℃以上很快分解,在250℃实际上全部转成氧化物。Pu(NO3)4·5H2O易溶于水、
丙酮和
乙酸。
据文献报道,制备非晶型的硝酸钚晶体方法为:将HNO3浓度为10mol/L Pu(IV) 硝酸溶液逐滴加入到
真空干燥器中,形成绿色固体残渣之后用KOH颗粒干燥。而制备晶形的硝酸钚(IV)盐晶体方法为室温真空蒸发:真空挥发8mol/L HNO3中的硝酸钚溶液,产品为Pu(NO3)4·3H2O ;且浓度较高的硝酸(10~12mol/L)有利于Pu(NO3)4·5H2O 的形成,较低酸度(1~7mol/L)有利于Pu2(OH)2(NO3)6(H2O)4·5H2O(Pu—wt%为45.7%,形成钚聚合物的第一步)的形成。
硝酸钚溶液可以直接用流化床脱硝转成
二氧化钚,也可用微波脱硝法脱硝成二氧化钚。硝酸钚可直接煅烧制备二氧化钚。
二氧化钚是绿棕色到黄棕色的固体,在氦气中的熔点为2280±30℃,蒸气压很低;通常由
草酸钚和硝酸钚灼烧而得,其大致过程如下:
在空气中加热Pu或硝酸钚到1000℃可以制得很纯的、结晶的二氧化物。为避免急剧分解,在大约700℃以前加热速度必须很慢,之后温度可以很快升到1000℃以去掉最后的痕迹量的碳。
过氧化物可以用类似的方式灼烧,只是它必须缓慢地加热到大约200℃,以避免由于急剧分解而引起的飞溅。加热到700℃可去掉硫酸盐。为了保证高纯度产品,加热到1000℃。