DEKOMPOSISI TERMAL AMMONIUM DIURANAT, URANIL NITRAT HEKSAHIDRAT DAN URANIL PEROKSIDA

Sari

ABSTRAK.

DEKOMPOSISI TERMAL AMMONIUM DIURANAT, URANIL NITRAT HEKSAHIDRAT DAN URANIL PEROKSIDA. Telah dilakukan penelitian prilaku tiga macam serbuk awal selama proses dekomposisi termal dalam media pemanas gas nitrogen, udara dan gas hidrogen. Pengamatan prilaku tersebut dilakukan terhadap tiga macam serbuk hasil pengendapan uranil nitrat yaitu serbuk Ammonium Diuranat (ADU), serbuk Uranil Nitrat Heksahidrat (UNH) dan serbuk Uranil Peroksida (UPO). Hal ini bertujuan untuk memperoleh dasar dalam pemilihan suhu dan media gas pemanas yang memberikan serbuk hasil dekomposisi dengan kualitas yang memenuhi syarat dengan proses dekomposisi termal yang dapat dilakukan pada suhu yang lebih rendah dan waktu lebih singkat. Dengan demikian biaya penyiapan serbuk UO₂ dapat ditekan. Sebelum dilakukan proses dekomposisi termal, ketiga serbuk awal tersebut dikarakterisasi untuk mengetahui struktur kristal masing-masing. Penelitian ini dilakukan menggunakan peralatan thermogravimetric – diffential thermal analysis (TG-DTA) dengan pemanasan sampai suhu 800^oC dan laju pemanasan 10^oC/menit. Hasil pengamatan berupa kurva TG-DTA masing-masing serbuk. Analisis struktur serbuk hasil dekomposisi termal dilakukan menggunakan XRD (X-Ray Difractometer) dengan Cu-Ka radiation. Selain analisis struktur, dilakukan juga pengukuran luas permukaan spesifik serbuk dengan metode BET untuk serbuk hasil dekomposisi dalam media gas hidrogen yang telah dipanaskan sampai 800 ^oC. Berdasarkan olahan data hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa proses dekomposisi termal ketiga serbuk awal dapat berlangsung lebih cepat apabila dilangsungkan dalam media pemanas gas H₂. Hasil analisis kurva TG-DTA dan hasil uji XRD menunjukkan bahwa serbuk awal yang mempunyai keaktifan paling tinggi adalah serbuk UNH ditandai dengan tahapan-tahapan proses dekomposisi yang berlangsung pada suhu lebih rendah dibanding serbuk lainnya.

Kata kunci:  dekomposisi termal, ammonium

diuranat, urail nitrat heksahitrat, uranil peroksida,

kurva TG-DTA, gas hidrogen, luas muka.

ABSTRACT

THERMAL DECOMPOSITION OF AMMONIUM DIURANATE, URANYL NITRATE HEXAHYDRATE, AND URANYL PEROXIDE. The behaviors of three types of starting powder had been investigated during their thermal decomposition processes in nitrogen, air, and hydrogen. The powder types were the products of uranyl nitrate precipitation, i.e. ADU (ammonium diuranate), UNH (uranyl nitrate hexahydrate), and UPO (uranyl peroxide). The objective of the investigation was to find out the best atmosphere that would result in good quality powder in a thermal decomposition process with the lowest temperature and the shortest period of time in order to reduce the cost of UO₂ powder preparation. Before the thermal decomposition process was initiated, all powder types were characterized for their crystal structures. The investigation was conducted by TG-DTA instrument at temperature up to 800^oC and the heating rate of 10 ^oC/minute. The crystal structures were identified by X-Ray Diffractometer with Cu-Ka radiation. The specific surface area of the powder was also observed using BET method, especially for the powder that underwent the process in hydrogen heated up to 800 ^oC. The Results showed that the process took place faster in hydrogen, and UNH required lower thermal decomposition temperature in relations with other types of powder.

Free Terms : thermal decomposition, ammonium diuranate, uranyl nitrate hexahydrate, uranyl peroxide, TG-DTA curve, hydrogen gas, surface area.