Uran je velmi důležitý kov v energetickém průmyslu, jeho získávání jsem se tu už před lety věnoval. Nově objevená metoda umožňuje elektrochemicky zachytávat uran do chelátu připraveného z karboranu a až je potřeba, je možné ho zpětně uvolnit.
Borany a karborany
Borany jsou hydridy bóru, tzn. sloučeniny bóru s vodíkem. Nejjednodušší boran je BH3, jeho dimer se nazývá diboran a má vzorec B2H6, jejich struktury jsou na obr. 1. Vazba B-H-B je tzv. třícenterní dvouelektronov vazba, je to typ elektronově deficitní vazby, místo očekávaných čtyř elektronů ji tvoří pouze tři.
![Struktura boranu a diboranu](http://z-moravec.net/wp-content/uploads/2020/01/boranes-1024x318.png)
Vyšší borany vytvářejí klecovité struktury, např. B12H12, viz. obr. 2.
![Struktura boranu B12H12](http://z-moravec.net/wp-content/uploads/2020/01/B12H12.png)
Karborany jsou deriváty boranů, kde došlo k substituci jednoho nebo více atomů boru za atomy uhlíku, viz. obr. 3.
![](http://z-moravec.net/wp-content/uploads/2020/01/O-carborane.png)
Cheláty
Jako cheláty označujeme komplexy kovových iontů s vícevaznými ligandy, tyto komplexy jsou stabilnější než komplexy s jednovaznými ligandy.
Více informací najdete v článku o koordinačních sloučeninách.
Extrakce uranu
Navržená elektrochemická metoda extrakce umožňuje separovat uran od plutonia, podobně jako proces PUREX. To by v praxi umožnilo využít neštěpený uran z vypáleného paliva znovu jako palivo pro reaktor a zároveň by se snížila nebezpečnost jaderného odpadu.
Pro zachytávání uranu využili vědci karborán substituovaný dvěma jednotkami P(O)Ph2. Tento karborán dokáže chelatovat iont uranylu (UO22+) a poté jej zase uvolnit, viz. obr. 4.
![Komplex uranylu s karboránem](http://z-moravec.net/wp-content/uploads/2020/01/Uranium-chelate.png)
Přivedením potenciálu na dvojfázový systém (v jedné fázi je roztok derivátu karboránu a v druhé roztok uranylu) dojde k otevření klece a polapení uranylové iontu. Stejným způsobem pak lze uranyl z komplexu uvolnit.
Molekuly extrakčního činidla je možné využívat opakovaně. Pokud se tento proces povede zavést do praxe, půjde o velmi významný nástroj umožňující získávání uranu z mořské vody a zpracovávání jaderného odpadu.