torio

torio Elemento chimico, simbolo Th, peso atomico 232,04, numero atomico 90, appartenente alla serie degli attinidi; scoperto da J.J. Berzelius (1828). Il t. è uno degli elementi radioattivi che si trovano in natura; l’isotopo 23290Th è quello più diffuso ma sono noti anche numerosi altri isotopi. Il metallo ha struttura cubica a facce centrate al disotto di 1400 °C, struttura cubica a corpo centrato al disopra di 1400 °C; ha densità dell’ordine di 11,7 g/cm3 allo stato compatto (il prodotto sinterizzato ha una densità pari a 11,3 g/cm3 ca.), punto di fusione di 1750 °C circa e punto di ebollizione di 3800 °C circa.

Il t. ha aspetto lucente, argenteo; si ossida lentamente all’aria acquistando colore bruno; è duttile e malleabile (durezza pari a quella del rame ricotto) e può essere quindi facilmente lavorato; è abbastanza stabile all’acqua e alle soluzioni alcaline, ma è attaccato rapidamente dall’acido cloridrico, più lentamente dagli acidi solforico e nitrico e reagisce (sopra 450 °C) con cloro, bromo e iodio per dare i corrispondenti alogenuri; con idrogeno e azoto forma rispettivamente idruri e azoturi; con lo zolfo forma solfuri (ThS e Th2S3).

Il contenuto di t. della crosta terrestre è valutato in 10-15 parti su 106; il metallo risulta associato, in vari minerali che lo contengono, con terre rare e anche con titanio, niobio, tantalio, uranio. La monazite, fosfato misto di t. e terre rare, costituisce la più importante sorgente di t. e può contenere dall’1 al 20% di ThO2 accanto al 45-65% di terre rare; minerali di t. di assai minore importanza pratica sono la torite, ThSiO4, la torianite (Th,U)O2, e alcuni altri di più complessa costituzione. Il processo estrattivo del t. dai minerali comprende una serie di trattamenti chimici che hanno essenzialmente lo scopo di separare il t. dalle terre rare che lo accompagnano. Il metallo si ottiene per riduzione del tetracloruro con sodio, con calcio o con magnesio o anche per elettrolisi del cloruro anidro o del fluoruro di t. e di potassio: in quest’ultimo caso il metallo è in forma di polvere, che si può tuttavia utilizzare per ricavarne sinterizzati. È anche possibile la riduzione diretta del ThO2 per trattamento con calcio, sodio o magnesio. Il metallo ottenuto (titolo 99% ca.) può essere purificato ulteriormente per disproporzione degli ioduri, con il processo Van Arkel-de Boer basato sul disproporzionamento degli ioduri di zirconio. Carburo di t. Ha formula ThC2; si forma, per reazione ad alta temperatura, o direttamente dagli elementi o a partire da diossido di torio. Cristalli giallo scuro che si decompongono per contatto con l’acqua. Usato come intermedio nella preparazione degli alogenuri o nella preparazione dei combustibili nucleari. Cloruro di t. Esistono tre cloruri di t.: ThCl2, ThCl3, ThCl4. Il più importante è quello del t. tetravalente, utilizzato nella preparazione del metallo; si prepara facendo passare una miscela di cloro e ossido di carbonio su ossido di t. al calore rosso. Aghi incolori igroscopici, solubili in acqua e alcol etilico. Idrossido di t. Composto che si forma trattando un sale di t. con una soluzione alcalina; a esso si attribuisce tradizionalmente la formula Th(OH)4•nH2O anche se si tratta probabilmente di una forma particolarmente reattiva dell’ossido di t. idrato. Si usa nella preparazione del nitrato. Ossido di t. Ha formula ThO2; si ottiene per calcinazione dei sali di t.; polvere bianca infusibile, insolubile in acqua e solubile in acido solforico concentrato. Si usa come materiale fertile nei reattori nucleari, per refrattari di qualità, per vetri speciali, come catalizzatore nelle reazioni di deidrogenazione organica; per il suo alto potere emittente è utilizzato, allo stato di dispersione, come additivo del tungsteno nella fabbricazione di filamenti per lampade a incandescenza. Ha trovato impiego nelle lampade a reticella del tipo Auer (➔ Auer, Alois). Ha azione cancerogena.

Le superfici toriate sono quelle ricoperte di t., largamente usate per realizzare i catodi dei tubi termoelettronici.