Fluorek glinu - Aluminium fluoride

Fluorek glinu
Aluminium-trifluoride-3D-polyhedra.png
Bezwodny AlF 3
Nazwy
Inne nazwy
Fluorek
glinu (III) Trójfluorek glinu
Identyfikatory
Model 3D ( JSmol )
CZEBI
ChemSpider
Karta informacyjna ECHA 100.029.137 Edytuj to na Wikidata
Identyfikator klienta PubChem
Numer RTECS
UNII
  • InChI=1S/Al.3FH/h;3*1H/q+3;;;/p-3 sprawdzaćTak
    Klucz: KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K sprawdzaćTak
  • InChI=1/Al.3FH/h;3*1H/q+3;;;/p-3
    Klucz: KLZUFWVZNOTSEM-DFZHHIFOAC
  • monomer : F[Al](F)F
  • postać krystaliczna: F[Al](F[Al]0(F)(F)(F)F)(F[Al]1(F)(F)(F)F)(F[Al]2(F) (F)(F)F)(F[Al]3(F)(F)(F)F)F[Al](F[Al](F[Al]4(F)(F)(F)F )(F[Al]5(F)(F)(F)F)(F[Al]6(F)(F)(F)F)(F0)F)(F[Al](F[Al]) 7(F)(F)(F)F)(F[Al]8(F)(F)(F)F)(F1)(F4)F)(F[Al](F[Al]9(F) )(F)(F)F)(F[Al]0(F)(F)(F)F)(F5)(F7)F)(F[Al](F[Al]1(F)(F )(F)F)(F2)(F8)(F9)F)F[Al](F3)(F6)(F0)(F1)F
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
1.3767 (widoczny zasięg)
Struktura
Rhomboedral , hR24
R 3 C Nr 167
a  = 0,49254 nm, c  = 1,24477 nm
0,261519
6
Termochemia
75,1 J/mol·K
66,5 J/mol·K
-1510,4 kJ/mol
-1431,1 kJ/mol
Zagrożenia
Arkusz danych dotyczących bezpieczeństwa Karta Charakterystyki InChem
Piktogramy GHS ŻrącyToksyczność ostraDrażniącyToksyczny wpływ na reprodukcję, działanie toksyczne na narządy docelowe, zagrożenie spowodowane aspiracją
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)
3
0
0
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).
sprawdzaćTak zweryfikuj  ( co to jest   ?) sprawdzaćTak☒n
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 .

Jak większość gazów trifluorki metali, alf 3 przyjmuje płaski po odparowaniu strukturę.

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.

Bibliografia

Zewnętrzne linki