Фторид алюминия
 Безводный AlFАлФ3 | |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена Фторид алюминия(III) Трифторид алюминия | |
| Идентификаторы | |
| |
3D model ( JSmol ) |
|
| ЧЭБИ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.029.137 |
ПабХим CID | |
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| AlFАлФ3 | |
| Молярная масса |
|
| Появление | Кристаллическое твердое вещество от бесцветного до белого цвета |
| Запах | Без запаха |
| Плотность |
|
| Температура плавления | 1290 ° C (2350 ° F; 1560 К) [4] (безводный) (возвышенный) |
| |
| −13.4 × 10 −6 см 3 /моль [2] | |
Показатель преломления ( n D ) | 1,3767 (видимый диапазон) [3] |
| Структура | |
| Ромбоэдрический , hR24 | |
| Р 3с , №167 [5] | |
а = 0,49254 нм, с = 1,24477 нм | |
Объем решетки ( В ) | 0.261519 |
Формульные единицы ( Z ) | 6 |
| Термохимия | |
Теплоемкость ( С ) | 75,1 Дж/(моль·К) [6] |
Стандартный моляр энтропия ( S ⦵ 298 ) | 66,5 Дж/(моль·К) [6] |
Стандартная энтальпия образование (Δ f H ⦵ 298 ) | −1510,4 кДж/моль [6] |
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ⦵ ) | −1431,1 кДж/моль [6] |
| Опасности [7] [8] [9] | |
| СГС Маркировка : | |
    | |
| Опасность | |
| Х301 , Х302 , Х314 , Х315 , Х319 , Х335 , Х361 , Х372 | |
| P260 , P261 , P264 , P270 , P271 , P280 , P301+P310 , P301+P312 , P301+P330+P331 , P302+P352 , P303+P361+P353 , P304+P340 , P305+P351+P 338 , П310 , П312 , P321 , P330 , P332+P313 , P337+P313 , P362 , P363 , P403+P233 , P405 , P501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
МЕХ (Допускается) | никто |
РЕЛ (рекомендуется) | 2 мг/м 3 |
IDLH (Непосредственная опасность) | без даты |
| Паспорт безопасности (SDS) | Паспорт безопасности ИнХим |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | |
Другие катионы | |
Родственные соединения | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Фторид алюминия — неорганическое соединение формулы Аль Ф 3 . Образует гидраты AlF 3 · x H 2 O . Безводный AlF 3 и его гидраты представляют собой бесцветные твердые вещества. Безводный AlF 3 используется в производстве алюминия. Некоторые из них встречаются в виде минералов.
Возникновение и производство
[ редактировать ]Помимо безводного AlF 3 известно несколько гидратов. По формуле AlF 3 · x H 2 O , к этим соединениям относятся моногидрат ( x = 1), две полиморфные модификации тригидрата ( x = 3), гексагидрат ( x = 6) и нонагидрат ( x = 9). [10]
Большая часть фторида алюминия производится путем обработки оксида алюминия фтористым водородом при 700 °C: [4] Гексафторкремниевая кислота также может быть использована для получения фторида алюминия. [11]
- H 2 [SiF 6 ] + Al 2 O 3 + 3 H 2 O → 2 AlF 3 + SiO 2 + 4 H 2 O
Альтернативно его получают термическим разложением гексафторалюмината аммония . [12] Для небольших лабораторных препаратов AlF 3 также можно получить обработкой гидроксида алюминия или алюминия фтористым водородом .
Тригидрат фторида алюминия встречается в природе как редкий минерал розенбергит .
Безводная форма представляет собой сравнительно недавно (по состоянию на 2020 год) признанный минерал оскарссонит . [13] [14] Родственный, чрезвычайно редкий минерал – жарчихит. Al(OH) 2 F . [15] [14]
Структура
[ редактировать ]По данным рентгеноструктурного анализа , безводный AlF 3 использует мотив триоксида рения с искаженными AlF6 Октаэдры . Каждый фторид связан с двумя центрами Al. Благодаря своей трехмерной полимерной структуре, AlF 3 имеет высокую температуру плавления . Остальные тригалогениды алюминия в твердом состоянии отличаются: AlCl 3 имеет слоистую структуру и АлБр 3 и AlI 3 представляют собой молекулярные димеры. [16] [ нужна страница ] Кроме того, они имеют низкие температуры плавления и легко испаряются с образованием димеров. [17] [ нужна страница ] В газовой фазе фторид алюминия существует в виде тригональных D3h молекул симметрии . Длины связей Al-F в этой газообразной молекуле составляют 163 пм .
Приложения
[ редактировать ]Фторид алюминия является важной добавкой для производства алюминия электролизом. [4] Вместе с криолитом он снижает температуру плавления ниже 1000 °C и увеличивает проводимость раствора . Именно в этой расплавленной соли растворяется оксид алюминия, а затем подвергается электролизу с получением объемного металлического Al. [12]
Комплексы фторида алюминия используются для изучения механистических аспектов реакций переноса фосфорила в биологии, которые имеют фундаментальное значение для клеток, поскольку ангидриды фосфорной кислоты, такие как аденозинтрифосфат и гуанозинтрифосфат, контролируют большинство реакций, участвующих в метаболизме, росте и дифференцировке. [18] Наблюдение того, что фторид алюминия может связываться с гетеротримерными G-белками и активировать их , оказалось полезным для изучения активации G-белков in vivo, для выяснения трехмерных структур нескольких ГТФаз и для понимания биохимического механизма гидролиза ГТФ . включая роль белков, активирующих ГТФазу . [19]
Нишевое использование
[ редактировать ]Вместе с фторидом циркония фторид алюминия является ингредиентом для производства фторалюминатных стекол .
Его также используют для подавления ферментации .
Как и фторид магния, он используется в качестве тонкой оптической пленки с низким показателем преломления , особенно когда в дальнем УФ-излучении требуется прозрачность его осаждение методом физического осаждения из паровой фазы , особенно путем испарения . Благоприятно .
Безопасность
[ редактировать ]Сообщаемая смертельная доза при пероральном приеме для животных ( LD 50 ) составляет 100 мг/кг. фторида алюминия [20] Повторное или длительное воздействие при вдыхании может вызвать астму и оказать воздействие на кости и нервную систему, приводя к изменениям костей ( флюорозу ) и нарушениям нервной системы. [21]
Многие нейротоксические эффекты фторида обусловлены образованием комплексов фторида алюминия, которые имитируют химическую структуру фосфата и влияют на активность АТФ-фосфогидролаз и фосфолипазы D. только микромолярные концентрации алюминия. Для образования фторида алюминия необходимы [22]
Воздействие фторида алюминия на человека может происходить в промышленных условиях, например, в результате выбросов в результате процессов восстановления алюминия, [23] или когда человек проглатывает как источник фторида (например, фторид в питьевой воде или остатки пестицидов на основе фторида ), так и источник алюминия; Источники воздействия алюминия на человека включают питьевую воду, чай, остатки пищи, детское питание, алюминийсодержащие антациды или лекарства, дезодоранты, косметику и стеклянную посуду. [22] Химикаты для фторирования также могут содержать фторид алюминия. [24] Данные о потенциальных нейротоксических эффектах хронического воздействия форм алюминия, присутствующих в воде, ограничены. [25]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Хейнс, Уильям М., изд. (2011). Справочник CRC по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . п. 4.45. ISBN 1-4398-5511-0 .
- ^ Хейнс, Уильям М., изд. (2011). Справочник CRC по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . п. 4.131. ISBN 1-4398-5511-0 .
- ^ Лиде, Дэвид Р. (19 июня 2003 г.). CRC Справочник по химии и физике . Справочник CRC (84-е изд.). ЦРК Пресс. ISBN 9780849304842 .
- ^ Jump up to: а б с Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . п. 233. ИСБН 978-0-08-037941-8 .
- ^ Хоппе, Р.; Кисель, Д. (1984). «О знаниях AlF 3 и InF 3 [1]». Журнал химии фтора . 24 (3): 327. doi : 10.1016/S0022-1139(00)81321-4 .
- ^ Jump up to: а б с д Хейнс, Уильям М., изд. (2011). Справочник CRC по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . п. 5.5. ISBN 1-4398-5511-0 .
- ^ Поханиш, Ричард П. (4 марта 2005 г.). Данные HazMat: для первого реагирования, транспортировки, хранения и безопасности . Джон Уайли и сыновья. ISBN 9780471726104 .
- ^ «Фторид алюминия» . ПабХим . Национальный институт здоровья . Проверено 12 октября 2017 г.
- ^ Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0024» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Гуанмей Ван; Аня-Верена Мудринг (2016). «Недостающий гидрат AlF 3 ·6H 2 O [Al(H 2 O) 6 ]F 3 : ионотермический синтез, кристаллическая структура и характеристика гексагидрата фторида алюминия». Науки о твердом теле . 61 : 61. doi : 10.1016/j.solidstatesciences.2016.09.007 .
- ^ Древетон, Ален (1 января 2012 г.). «Производство фторида алюминия высокой плотности и безводной плавиковой кислоты из плавиковой кислоты» . Процедия Инжиниринг . СИМФОС 2011 – 1-й Международный симпозиум по инновациям и технологиям в фосфатной промышленности. 46 (Приложение C): 255–265. дои : 10.1016/j.proeng.2012.09.471 .
- ^ Jump up to: а б Эгеперс, Ж.; Моллард, П.; Девильерс, Д.; Чемла, М.; Фарон, Р.; Романо, Р.; Куэр, JP (2005). «Соединения фтора неорганические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a11_307 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ «Оскарсонит» .
- ^ Jump up to: а б «Список минералов» . 21 марта 2011 г.
- ^ "Zharchikhite" .
- ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .
- ^ Холлеман, А.Ф.; Виберг, Э. (2001). Неорганическая химия . Сан-Диего, Калифорния: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5 . .
- ^ Виттингхофер, Альфред (1 ноября 1997 г.). «Сигнальный механизм: фторид алюминия — молекула года» . Современная биология . 7 (11): Р682–Р685. дои : 10.1016/S0960-9822(06)00355-1 . ПМИД 9382787 . S2CID 17666164 .
- ^ Винсент, Сильви; Браунс, Мадлен; Харт, Мэтью Дж.; Сеттлман, Джеффри (3 марта 1998 г.). «Доказательства различных механизмов стабилизации переходного состояния ГТФаз фторидом» . Труды Национальной академии наук . 95 (5): 2210–2215. Бибкод : 1998PNAS...95.2210V . дои : 10.1073/pnas.95.5.2210 . ISSN 0027-8424 . ЧВК 19296 . ПМИД 9482864 .
- ^ «АЛЮМИНИЯ ФТОРИД, CASRN: 7784-18-1» . База данных Национальной медицинской библиотеки HSDB . CDC.gov. 24 июня 2005 года . Проверено 12 октября 2017 г.
- ^ «АЛЮМИНИЯ ФТОРИД (БЕЗВОДНЫЙ) Международные карты химической безопасности (ICSC)» . CDC.gov Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH) . 22 июля 2015 года . Проверено 17 июля 2017 г.
- ^ Jump up to: а б Фторид в питьевой воде: научный обзор стандартов Агентства по охране окружающей среды . Пресса национальных академий. 2006. стр. 51–52, 219. doi : 10.17226/11571 . ISBN 978-0-309-10128-8 .
- ^ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ ФТОРИДОВ, ФТОРИДА ВОДОРОДА И ФТОРА (PDF) . Министерство здравоохранения и социальных служб США, Агентство службы общественного здравоохранения по регистрации токсичных веществ и заболеваний. 2003. с. 211.
- ^ Малленикс, Филлис Дж (2014). «Новый взгляд на металлы и другие загрязнители в химикатах фторирования» . Международный журнал гигиены труда и окружающей среды . 20 (2): 157–166. дои : 10.1179/2049396714Y.0000000062 . ISSN 1077-3525 . ПМК 4090869 . ПМИД 24999851 .
- ^ Обзор токсикологической литературы по соединениям алюминия, сокращенный окончательный отчет . Подготовлено для Национального института наук о гигиене окружающей среды. Резюме номинации NTP.gov на алюминиевые примеси питьевой воды (N20025). Октябрь 2001 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|