Fluorek glinu - Aluminium fluoride
Bezwodny AlF 3
|
|
Nazwy | |
---|---|
Inne nazwy
Fluorek
glinu (III) Trójfluorek glinu |
|
Identyfikatory | |
Model 3D ( JSmol )
|
|
CZEBI | |
ChemSpider | |
Karta informacyjna ECHA | 100.029.137 |
Identyfikator klienta PubChem
|
|
Numer RTECS | |
UNII | |
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
Nieruchomości | |
AlF 3 | |
Masa cząsteczkowa | 83,977 g/mol (bezwodny) 101,992 g/mol (monohydrat) 138,023 (trójwodny) |
Wygląd zewnętrzny | białe, krystaliczne ciało stałe bez zapachu |
Gęstość | 3,10 g / cm 3 (bezwodna) 2,17 g / cm 3 (monowodzian) 1,914 g / cm 3 (trójwodzianu) |
Temperatura topnienia | 1290 ° C (2350 ° F; 1560 K) (bezwodny) (sublimuje) |
5,6 g/L (0 °C) 6,7 g/L (20 °C) 17,2 g/L (100 °C) |
|
-13,4 × 10 -6 cm 3 /mol | |
Współczynnik załamania ( n D )
|
1.3767 (widoczny zasięg) |
Struktura | |
Rhomboedral , hR24 | |
R 3 C Nr 167 | |
a = 0,49254 nm, c = 1,24477 nm
|
|
Objętość sieci ( V )
|
0,261519 |
Jednostki wzoru ( Z )
|
6 |
Termochemia | |
Pojemność cieplna ( C )
|
75,1 J/mol·K |
Standardowa
entropia molowa ( S |
66,5 J/mol·K |
Standardowa entalpia
tworzenia (Δ f H ⦵ 298 ) |
-1510,4 kJ/mol |
Energia swobodna Gibbsa (Δ f G ˚)
|
-1431,1 kJ/mol |
Zagrożenia | |
Arkusz danych dotyczących bezpieczeństwa | Karta Charakterystyki InChem |
Piktogramy GHS | |
Hasło ostrzegawcze GHS | Zagrożenie |
H301 , H302 , H314 , H315 , H319 , H335 , H361 , H372 | |
P260 , P261 , P264 , P270 , P271 , P280 , P301+310 , P301+312 , P301+330+331 , P302+352 , P303+361+353 , P304+340 , P305+351+338 , P310 , P312 , P321 , P330 , P332+313 , P337+313 , P362 , P363 , P403+233 , P405 , P501 | |
NFPA 704 (ognisty diament) | |
NIOSH (limity ekspozycji dla zdrowia w USA): | |
PEL (dopuszczalne)
|
Żaden |
REL (zalecane)
|
2 mg / m 3 |
IDLH (Bezpośrednie niebezpieczeństwo)
|
NS |
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w ich stanie standardowym (przy 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
|
zweryfikuj ( co to jest ?) | |
Referencje do infoboksu | |
Fluorek glinu odnosi się do związków nieorganicznych o wzorze AlF 3 · x H 2 O. Wszystkie są bezbarwnymi ciałami stałymi. Bezwodny AlF 3 jest stosowany w produkcji aluminium metalicznego. Kilka występuje jako minerały.
Występowanie i produkcja
Oprócz bezwodnym alf 3 , kilka hydraty są znane. O wzorze alf 3 · x H 2 O, wówczas związki te obejmują monohydrat ( x = 1), dwa polimorfy trihydratu ( x = 3), heksahydratu ( x = 6), a nonahydratu ( x = 9).
Większość fluorku glinu wytwarzane przez traktowanie tlenkiem glinu z fluorkiem wodoru w temperaturze 700 ° C: kwas fluorokrzemowy mogą być również używane fluorku aluminium.
- H 2 SiF 6 + Al 2 O 3 + 3 H 2 O → 2 AlF 3 + SiO 2 + 4 H 2 O
Alternatywnie wytwarza się go przez rozkład termiczny heksafluoroglinianu amonu . Na małą skalę przygotowania laboratoryjnych alf 3 można również otrzymać przez działanie na wodorotlenku glinu lub metal aluminiowy z fluorowodorem .
Trójwodzian fluorku glinu występuje w przyrodzie jako rzadki mineralny rozenbergit . Forma bezwodna pojawia się jako stosunkowo niedawno (od 2020 roku) uznany minerał óskarssonit . Pokrewnym, niezwykle rzadkim minerałem jest zharchite, Al(OH) 2 F.
Struktura
Zgodnie z krystalografii rentgenowskiej bezwodnego alf 3 przyjmuje renu trójtlenek motyw, wyposażony zniekształcony alf 6 ośmiościanów . Każdy fluorek jest połączony z dwoma centrami Al. Ze względu na jego trójwymiarową strukturę polimerową, alf 3 ma wysoką temperaturę topnienia . Inne trihalogenki glinu w stanie stałym są różne, AlCl 3 ma strukturę warstwową i AlBr 3 i ALI 3 są dimery cząsteczkowej. Mają również niskie temperatury topnienia i łatwo odparowują, dając dimery. W fluorku glinu w fazie gazowej, występuje jako trójkątny cząsteczek D 3H symetrii . Długości wiązań Al-F tej gazowej cząsteczki wynoszą 163 µm .
Aplikacje
Fluorek glinu jest ważnym dodatkiem do produkcji aluminium metodą elektrolizy. Wraz z kriolitem obniża temperaturę topnienia poniżej 1000 ° C i zwiększa przewodność roztworu . W tej stopionej soli tlenek glinu jest rozpuszczany, a następnie poddawany elektrolizie w celu uzyskania metalicznego Al.
Kompleksy fluorku glinu są wykorzystywane do badania mechanistycznych aspektów reakcji przenoszenia fosforylu w biologii, które mają fundamentalne znaczenie dla komórek, ponieważ bezwodniki kwasu fosforowego, takie jak ATP i GTP, kontrolują większość reakcji związanych z metabolizmem, wzrostem i różnicowaniem. Obserwacja, że fluorek glinu może wiązać i aktywować heterotrymerycznego białka G okazały się użyteczne do badań aktywacji białka G in vivo dla wyjaśnienia struktury trójwymiarowe kilku GTP i dla zrozumienia biochemicznego mechanizmu GTP hydrolizy , w tym rola białek aktywujących GTPazę .
Zastosowania niszowe
Wraz z fluorkiem cyrkonu fluorek glinu jest składnikiem do produkcji szkieł fluoroglinianowych .
Służy również do hamowania fermentacji .
Podobnie jak fluorek magnezu jest stosowany jako cienka folia optyczna o niskim indeksie , szczególnie gdy wymagana jest duża przezroczystość UV . Korzystne jest jego osadzanie przez fizyczne osadzanie par , zwłaszcza przez odparowanie .
Bezpieczeństwo
Podawane doustnie zwierząt dawka śmiertelna ( LD 50 ) fluorku glinu wynosi 0,1 g / kg. Powtarzające się lub długotrwałe narażenie inhalacyjne może powodować astmę i może mieć wpływ na kości i układ nerwowy, powodując zmiany w kościach ( fluoroza ) i upośledzenie układu nerwowego.
Wiele neurotoksycznych efektów fluoru wynika z tworzenia kompleksów fluorku glinu, które naśladują strukturę chemiczną fosforanu i wpływają na aktywność fosfohydrolaz ATP i fosfolipazy D . Do wytworzenia fluorku glinu potrzebne są tylko mikromolowe stężenia glinu.
Narażenie człowieka na fluorek glinu może wystąpić w warunkach przemysłowych, takich jak emisje z procesów redukcji glinu, lub gdy osoba spożywa zarówno źródło fluoru (np. fluor w wodzie pitnej lub pozostałości pestycydów na bazie fluoru ), jak i źródło glinu; Źródła narażenia ludzi na aluminium obejmują wodę pitną, herbatę, resztki jedzenia, preparaty dla niemowląt, środki zobojętniające kwas lub leki zawierające glin, dezodoranty, kosmetyki i wyroby szklane. Chemikalia do fluoryzacji mogą również zawierać fluorek glinu. Dane dotyczące potencjalnych skutków neurotoksycznych przewlekłego narażenia na gatunki glinu występujące w wodzie są ograniczone.