Aluminijev fluorid

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Jump to navigation Jump to search
Aluminijev fluorid
Kristalna struktura aluminijevega trifluorida
FeF3structure.jpg
Imena
Druga imena
aluminijev(III) fluorid
Identifikatorji
3D model (JSmol)
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.029.137
RTECS število
  • BD0725000
Lastnosti
AlF3
Molska masa 83,9767 g/mol (brezvoden)
101,022 g/mol (monohidrat)
138,023 (trihidrat)
Videz bela kristalasta trdnina
brez vonja
Gostota 3,1 g/cm3 (brezvoden)
2,1 g/cm3 (monohidrat)
1,914 g/cm3 (trihidrat)
Tališče 1.291 °C (2.356 °F; 1.564 K)
0,56 g/100 mL (0 °C)
0,67 g/100 mL (20 °C)
1,72 g/100 mL (100 °C)
Struktura
Kristalna struktura heksagonalna,
Pearsonov simbol: hR24
Prostorska skupina R-3c, No. 167
Nevarnosti
ni klasificiran[1]
R-stavki (zastarelo) R22, R36/37/38
S-stavki (zastarelo) S26
NFPA 704 (diamant ognja)
Flammability code 0: Will not burn. E.g. waterHealth code 0: Exposure under fire conditions would offer no hazard beyond that of ordinary combustible material. E.g. sodium chlorideReactivity code 0: Normally stable, even under fire exposure conditions, and is not reactive with water. E.g. liquid nitrogenSpecial hazards (white): no codeNFPA 704 four-colored diamond
0
0
0
Če ni navedeno drugače, podatki veljajo za material v standardnem stanju pri 25 °C [77 °F], 100 kPa).
Sklici infopolja

Aluminijev fluorid je kemijska spojina s formulo AlF3. Je brazbarvna sol, ki se lahko pripravi sintetsko, v naravi pa se pojavlja kot mineral rozenbergit. Uporablja se predvsem kot talilo v proizvodnji aluminija.

Proizvodnja in nahajališča[uredi | uredi kodo]

Večina aluminijevega fluorida se proizvede z raztapljanjem aluminija v heksafluorosilicijevi kislini:

H2SiF6 + Al2O3 → 2 AlF3 + SiO2 + H2O

Druga možnost je termični razpad amonijevega heksafluoroaluminata:[2]

(NH4)3[AlF6] → NH4[AlF4] + 2 NH3 + 2 HF
NH4[AlF4] → AlF3 + NH3 + HF

Laboratorijske količine AlF3 se lahko pripravijo iz aluminija ali aluminijevega hidroksida in fluorovodikove kisline:

2 Al + 6 HF → 2 AlF3 + 3 H2
Al(OH)3 + 3 HF → AlF3 + 3 H2O

V naravi se nahaja trihidrat (AlF3•3H2O) kot redek mineral rozenbergit.

Struktura[uredi | uredi kodo]

Osnovna kristalna celica AlF3 je sestavljena iz popačenih oktaedrov AlF6. Vsak fluoridni ion je povezan z dvema Al centroma. Spojina ima zaradi tridimenzionalne polimerne strukture visoko tališče. Zgradba se razlikuje od zgradb drugih trdnih aluminijevih halidov: AlCl3 ima plastno zgradbo, AlBr3 in AlI3 pa sta molekularna dimera.[3] Drugi halidi imajo tudi nizka tališča in pri izparevanju tvorijo dimere.[4] V plinski fazi aluminijevega fluorida obstajajo tudi trikotne molekule s simetrijo D3h. Dolžine vezi Al-F v njih so 163 pm.

Uporaba[uredi | uredi kodo]

Elektroliza glinice[uredi | uredi kodo]

Glavni članek: Hall-Héroultov proces.

Aluminijev fluorid je pomemben aditiv (talilo) za elektrolizo glinice po Hall-Héroultovem postopku. Skupaj s kriolitom (Na3AlF6) znižata izredno visoko tališče glinice (2072 °C) pod 1000 °C in zvišata električno prevodnost taline. Glinica se v bistvu raztopi v talini fluorita in kriolita in se nato z elektrolizo pretvori v elementarni aluminij.[2]

Drugo[uredi | uredi kodo]

AlF3 je skupaj s cirkonijevim(IV) fluoridom (ZrF4) sestavina flouroaluminatnih stekel. Uporablja se tudi kot zaviralec fermentacije in za pripravo prevlek z nizkim lomnim količnikom.

Toksičnost[uredi | uredi kodo]

AlF3 ima majhno toksičnost. LD50 je 600 mg/kg.

Sklici[uredi | uredi kodo]

  1. EU Regulation (EC) No. 1272/2008.
  2. 2,0 2,1 J. Aigueperse, P. Mollard, D. Devilliers, M. Chemla, R. Faron, R. Romano, J. P. Cuer. Fluorine Compounds, Inorganic. Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH, Weinheim, 2005. doi: 10.1002/14356007.a11_307.
  3. N.N. Greenwood, A. Earnshaw (1997). Chemistry of the Elements. 2. izdaja. Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419.
  4. Holleman, A. F.; et al. (2001). Inorganic Chemistry (1 izd.). San Diego [etc.] : Academic Press ; Berlin ; New York : De Gruyter, cop. COBISS 24318981. ISBN 0-12-352651-5.