Nhôm fluoride

Nhôm fluoride
Cấu trúc dạng đặc của nhôm fluoride
Cấu trúc dạng rỗng của nhôm fluoride
Tên khác	Nhôm trifluoride Nhôm(III) fluoride Aluminum fluoride Aluminum trifluoride Aluminum(III) fluoride
Nhận dạng
Số CAS	7784-18-1
PubChem	2124
ChEBI	49464
Số RTECS	BD0725000
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ F[Al](F)F
InChI	đầy đủ 1/Al.3FH/h;3*1H/q+3;;;/p-3
Thuộc tính
Công thức phân tử	AlF3
Khối lượng mol	83,9762 g/mol (khan) 101,99148 g/mol (1 nước) 138,02204 (3 nước)
Bề ngoài	tinh thể trắng
Khối lượng riêng	3,1 g/cm³ (khan) 2,1 g/cm³ (1 nước) 1,914 g/cm³ (3 nước)
Điểm nóng chảy	1.291 °C (1.564 K; 2.356 °F) (khan, thăng hoa)
Điểm sôi
Độ hòa tan trong nước	,56 g/100 mL (0 ℃) ,67 g/100 mL (20 ℃) 1,72 g/100 mL (100 ℃)
Độ hòa tan	tạo phức với amonia
MagSus	-13,4·10^-6 cm³/mol
Chiết suất (nD)	1,3767 (phạm vi nhìn thấy được)[1]
Cấu trúc
Cấu trúc tinh thể	FeF3, Trực thoi, hR24
Nhóm không gian	R-3c, No. 167
Các nguy hiểm
Phân loại của EU	không phân loại (dựa theo EU Regulation (EC) No. 1272/2008)
NFPA 704	0 0 0
Chỉ dẫn R	-
Chỉ dẫn S	-
PEL	không có[2]
REL	2 mg/m³[2]
IDLH	N.D.[2]
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). Y kiểm chứng (cái gì ^YN ?) Tham khảo hộp thông tin

Nhôm fluoride (AlF₃) là một hợp chất vô cơ sử dụng chủ yếu trong sản xuất nhôm. Chất rắn không màu này có thể được điều chế bằng tổng hợp nhưng cũng xuất hiện trong tự nhiên.

Sản xuất

Phần lớn nhôm fluoride được sản xuất bằng cách xử lý alumina với axit hexaflorosilixic(IV):

H₂SiF₆ + Al₂O₃ → 2AlF₃ + SiO₂ + H₂O

Ngoài ra, nó được sản xuất bằng cách phân hủy nhiệt của amoni hexafloroaluminat. Để điều chế trong phòng thí nghiệm quy mô nhỏ, AlF₃ cũng có thể được điều chế bằng cách xử lý nhôm(III) hydroxide hoặc kim loại nhôm với HF.

Nhôm fluoride trihydrat được tìm thấy trong tự nhiên như rosenbergit, một khoáng sản quý hiếm.

Cấu trúc

Cấu trúc của nó giống như các mô-típ rheni trioxit, có AlF₆ bát diện méo. Mỗi fluoride được kết nối với hai trung tâm Al. Do có cấu trúc phân tử 3 chiều của nó, AlF₃ có điểm nóng chảy cao. Các trihalua khác của nhôm ở trạng thái rắn khác nhau, AlCl₃ có cấu trúc lớp và AlBr₃ và AlI₃, là phân tử đime^[3]. Ngoài ra chúng có điểm nóng chảy thấp và bốc hơi dễ dàng để tạo ra đime. Trong nhôm fluoride, pha khí tồn tại các phân tử như tam giác của D_3h đối xứng. Chiều dài liên kết Al–F của phân tử khí này là 163 h.

Giống như hầu hết trifluoride khác, AlF₃ có cấu trúc phẳng khi bốc hơi.

Ứng dụng

Nhôm fluoride là một chất phụ gia quan trọng để sản xuất nhôm bằng điện phân. Cùng với cryolit, nó làm giảm nhiệt độ nóng chảy xuống dưới 1000 ℃ và làm tăng độ dẫn điện của dung dịch. Nó thành muối nóng chảy, nhôm(III) oxit được hòa tan và sau đó điện phân để cung cấp cho số lượng lớn kim loại Al.

Sử dụng thích hợp

Cùng với zirconi(IV) fluoride, nhôm fluoride là một thành phần để sản xuất kính floroaluminat.

Nó cũng được sử dụng để ức chế quá trình lên men.

Giống như magie fluoride, nó được sử dụng như một màng mỏng kim loại chỉ số thấp, đặc biệt là cần độ trong suốt UV xa, lắng đọng của nó bằng cách lắng đọng hơi vật lý, đặc biệt bởi sự bay hơi, là thuận lợi.

Hợp chất khác

AlF₃ còn tạo một số hợp chất với NH₃, như AlF₃·NH₃ là chất rắn trắng.^[4]

Tham khảo

1. Lide, David R. (ngày 19 tháng 6 năm 2003). CRC Handbook of Chemistry and Physics, 84th Edition. CRC Handbook (bằng tiếng Anh). CRC Press. ISBN 9780849304842.
2. ^ “NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards #0024”. Viện An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp Quốc gia Hoa Kỳ (NIOSH).
3. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (ấn bản 2), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-7506-3365-4
4. Contributions from the Physical Laboratories of Harvard University for the Years..., Tập 16 (1922), trang 7. Truy cập 9 tháng 4 năm 2021.