Aluminijev fluorid

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje
Aluminijev fluorid
Kristalna struktura aluminijevega trifluorida
FeF3structure.jpg
Druga imena aluminijev(III) fluorid
Identifikatorji
Številka CAS 7784-18-1
PubChem 2124
ChEBI 49464
RTECS število BD0725000
SMILES
InChI
ChemSpider 2039
Lastnosti
Molekulska formula AlF3
Molekulska 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

1291 °C, 1564 K, 2356 °F ((brezvoden), sublimira)

Topnost (voda) 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
EU klasifikacija ni klasificiran[1]
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
0
0
 
R-stavki R22, R36/37/38
S-stavki S26
Če ni navedeno drugače, podatki veljajo za
material v standardnem stanju (pri 25 °C, 100 kPa)

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. ^ A.F. Holleman, E. Wiberg. Inorganic Chemistry. Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.