Трифторид алюминия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Фторид алюминия»)
Перейти к навигации Перейти к поиску
Трифторид алюминия
Aluminium-trifluoride-monomer-2D-dimensions.png Aluminium-trifluoride-3D-polyhedra.png
Aluminium-trifluoride-monomer-3D-vdW.png
Общие
Традиционные названия трифторид алюминия, фторид алюминия, алюминия трифторид
Хим. формула AlF3
Физические свойства
Состояние белое твердое кристаллическое вещество без запаха
Молярная масса

(ангидрид) 83.9767


(моногидрат) 101.022


(тригидрат) 138.023 г/моль
Плотность 2,88 г/см³
Термические свойства
Температура
 • плавления 1291 °C
Мол. теплоёмк. 75,10 Дж/(моль·К)
Энтальпия
 • образования −1510 кДж/моль
Удельная теплота испарения (возгонка) 272 Дж/кг
Химические свойства
Растворимость
 • в воде

(при 0 °C) 0.56


(при 20 °C) 0.67


(при 100 °C) 1.72 г/100 мл
Структура
Кристаллическая структура ромбоэдрическая
Классификация
Рег. номер CAS

7784-18-1 (ангидрид),


32287-65-3 (моногидрат)


15098-87-0 (тригидрат)
PubChem
Рег. номер EINECS 232-051-1 (ангидрид)
SMILES
InChI
RTECS BD0725000
ChEBI 49464
ChemSpider
Безопасность
Предельная концентрация 2 мг/м3
ЛД50 100 мг/кг (крысы, орально)
Пиктограммы ECB Пиктограмма «T: Токсично» системы ECBПиктограмма «C: Разъедающее» системы ECBПиктограмма «N: Опасно для окружающей среды» системы ECB
NFPA 704
Огнеопасность 0: Негорючее веществоОпасность для здоровья 3: Кратковременное воздействие может привести к серьёзным временным или умеренным остаточным последствиям (например, хлор, серная кислота)Реакционноспособность 0: Стабильно даже при действии открытого пламени и не реагирует с водой (например, гелий)Специальный код: отсутствуетNFPA 704 four-colored diamond
0
3
0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Фторид алюминия — неорганическое бинарное соединение алюминия и фтора. Химическая формула AlF3.

Физические свойства[править | править код]

Фторид алюминия представляет собой бесцветное или белое кристаллическое вещество. При сильном нагревании возгоняется без разложения. При обычных условиях устойчива α-модификация с тригональной решеткой (а = 0,5039 нм, α = 58,50°, z = 2, пространственная группа R32), плотность 2,882 г/см³. При нагревании до ~700 °C переходит в γ-модификацию с тетрагональной решеткой (а = 0,354 нм, с = 0,600 нм).

Длина связи Al—F составляет 0,163 нм. В газовой фазе, при температуре около 1000 °C, трифторид алюминия существует в виде молекул тригональной симметрии D3h.

Фторид алюминия плохо растворим в воде (0,41 % по массе при 25 °C), лучше — в растворах HF, не растворим в органических растворителях.

Получение[править | править код]

Взаимодействием Аl2О3 или Аl(ОН)3 с раствором HF с последующим выделением, сушкой и прокаливанием при 500-600 °C образовавшегося кристаллогидрата AlF3·3H2O:

Действием на Аl2О3 газообразного HF при 450-600 °C:

По реакции:

с последующем выделением, сушкой и прокаливанием гидрата.

При температуре в 700 °C гексафторсиликат натрия с алюминием дают на выходе чистый кремний, гексафторалюминат натрия и трифторид алюминия:

Самым легким путём получения трифторида алюминия является прямой контакт фтора с алюминием при температуре 600 °C:

Нагрев до температуры примерно 175 °C моногидрат трифторида алюминия получим воду и трифторид алюминия:

Для получения чистого безводного трифторида алюминия нужно гексафторалюминат аммония нагреть и получится трифторид алюминия с фторидом аммония:

В основном трифторид алюминия получают при обработке оксида алюминия гексафторсиликоновой кислотой, где на выходе получается оксид кремния(IV), трифторид алюминия и вода:

Кроме того, он изготавливается путём термического разложения аммония гексафторалюмината.

Химические свойства[править | править код]

Образует кристаллогидраты с 1, 3 и 9 молекулами воды, которые легко разрушаются при нагревании:

При нагревании гидролизуется парами воды:

Медленно взаимодействует с концентрированной серной кислотой H2SO4:

Разлагается растворами и расплавами щелочей.

С фторидами щелочных металлов AlF3 образует фтороалюминаты, например, гексафтороалюминат натрия Na3[AlF6]:

Применение[править | править код]

  • Трифторид алюминия используется как компонент электролита (примерно 5-15 %) при электролитическом производстве алюминия. Совместно с другими применяемыми добавками в электролит (фторид кальция, фторид магния, фторид лития), он уменьшает температуру плавления электролита до 930-950 °C и повышает эффективность процесса электролиза (увеличивается выход по току, уменьшается удельный расход электроэнергии).
  • Входит в состав флюсов, эмалей, стекол, глазурей, керамики, покрытий сварочных электродов; является катализатором в органическом синтезе.
  • Как антисептик для предотвращения брожения;
  • В производстве киноплёнки.

Токсичность[править | править код]

Фторид алюминия ядовит, при контакте с кожей вызывает ожоги. Обладает нейротоксичностью. Смертельная доза (ЛД50) для крыс орально составляет 100 мг/кг.