Алуминиум флуорид

Алуминиум флуорид
	; Anhydrous AlF3
	Други називи Алуминиум(III) флуорид; Алуминиум трифлуорид
Назнаки
CAS-бр.	7784-18-1 ; 32287-65-3 (монохидрат) ; 15098-87-0 (трихидрат)
ChEBI	CHEBI:49464
ChemSpider	2039
	InChI InChI=1S/Al.3FH/h;31H/q+3;;;/p-3 ; Клуч: KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K ; InChI=1/Al.3FH/h;31H/q+3;;;/p-3; Клуч: KLZUFWVZNOTSEM-DFZHHIFOAC ;
3Д-модел (Jmol)	Слика monomer; Слика crystal form
PubChem	2124
RTECS-бр.	BD0725000
	SMILES F[Al](F)F monomer ; 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 crystal form ;
UNII	Z77H3IKW94
Својства
Хемиска формула
Моларна маса	0 g mol−1
Изглед	бела, кристална супстанца; без мирис
Густина	3.10 g/cm3 (анхидридanhydrous) ; 2.17 g/cm3 (монохидрат) ; 1.914 g/cm3 (трихидрат)
Точка на топење
Растворливост во вода	5.6 g/L (0 °C) ; 6.7 g/L (20 °C) ; 17.2 g/L (100 °C)
Магнетна чувствителност (χ)	−0 cm3/mol
Показател на прекршување (nD)	1.3767 (видливо подрачје)
Структура
Кристална структура	Ромбоедрална, hR24
Просторна група	R3c, No. 167
Константа на решетката
Термохемија
Ст. енталпија на; образување ΔfHo298	−1510.4 kJ/mol
Стандардна моларна; ентропија So298	66.5 J/mol·K
Специфичен топлински капацитет, C	75.1 J/mol·K
Опасност
	GHS-ознаки:
Пиктограми
Сигнални зборови	Опасност
Изјави за опасност	H301, H302, H314, H315, H319, H335, H361, H372
Изјави за претпазливост	P260, P261, P264, P270, P271, P280, P301+P310, P301+P312, P301+P330+P331, P302+P352, P303+P361+P353, P304+P340, P305+P351+P338, P310, P312, P321, P330, P332+P313, P337+P313, P362, P363, P403+P233, P405, P501
NFPA 704	3 0 0
	NIOSH (здравствени граници во САД):
PEL (дозволива)	нема
REL (препорачана)	2 mg/m3
IDLH (непосредна опасност)	N.D.
Безбедносен лист	InChem MSDS
Дополнителни податоци
	(што е ова?) (провери); Освен ако не е поинаку укажано, податоците се однесуваат на материјалите во нивната стандардна состојба (25 °C, 100 kPa)
	Наводи

Алуминиум флуорид се однесува на неоргански соединенија со формула AlF₃·xH₂O. Сите тие се безбојни цврсти материи. Безводниот AlF₃ се користи во производството на алуминиумски метал. Неколку се јавуваат како минерали.

Occurrence and production

Освен безводниот AlF₃, познати се неколку хидрати. Со формулата AlF₃·xH₂O, овие соединенија вклучуваат монохидрат (x = 1), два полиморфи на трихидрат (x = 3), хексахидрат (x = 6) и нонахидрат (x = 9).^[6]

Поголемиот дел од алуминиум флуорид се произведува со третирање на алумина со флуороводород на 700 °C:^[7] Хексафлуоросиличната киселина може да се користи и за алуминиум флуорид.^[8]

H₂SiF₆ + Al₂O₃ + 3 H₂O → 2 AlF₃ + SiO₂ + 4 H₂O

Алтернативно, тој се произведува со топлинско разложување на амониум хексафлуороалуминат.^[9] За лабораториски препарати од мали размери, AlF₃ може да се подготви и со третирање на алуминиум хидроксид или алуминиум метал со флуороводород.

Алуминиум флуорид трихидрат се наоѓа во природата како редок минерал розенбергит.

Безводната форма се појавува како релативно неодамна (од 2020 година) признат минерал оскарсонит.^[10]^[11] Сроден, исклучително редок минерал, е жархикит, Al(OH)₂F.^[11]^[12]

Структура

Според рендгенската кристалографија, безводниот AlF₃ го прифаќа мотивот на рениум триоксид, со искривени AlF₆ октаедри. Секој флуор е поврзан со два Al центри. Поради својата тридимензионална полимерна структура, AlF₃ има висока точка на топење. Другите трихалиди на алуминиум во цврста состојба се разликуваат, AlCl₃ има структура на слој, а AlBr₃ and AlI₃, се молекуларни димери.^[13] Исто така, тие имаат ниски точки на топење и лесно испаруваат за да дадат димери.^[14] Во гасната фаза алуминиум флуоридот постои како тригонални молекули со симетрија D_3h . Должината на врската Al-F на оваа гасовита молекула е 163 pm.

Like most gaseous metal trifluorides, AlF₃ adopts a planar structure upon evaporation.

Употреба

Алуминиум флуоридот е важен додаток за производство на алуминиум со електролиза.^[7] Заедно со криолитот, ја намалува точката на топење под 1000 °C и ја зголемува спроводливоста на растворот. Токму во оваа стопена сол се раствора алуминиум оксидот и потоа се електролизира за да се добие најголемиот дел од металот Al.^[9]

Комплексите на алуминиум флуорид се користат за проучување на механичките аспекти на реакциите на трансфер на фосфорил во биологијата, кои се од фундаментално значење за клетките, бидејќи анхидридите на фосфорната киселина како што се аденозин трифосфат и гванозин трифосфат ги контролираат повеќето реакции вклучени во метаболизмот, растот и диференцијацијата.^[15] Набљудувањето дека алуминиум флуоридот може да се поврзе и да ги активира хетеротримерните G белковини се покажа како корисно за проучување на активирањето на G белковината in vivo, за разјаснување на тридимензионални структури на неколку GTP-ази и за разбирање на биохемискиот механизам на GTP хидролиза, вклучувајќи ја и улогата на белковините кои активираат GTP-аза.^[16]

Друга употреба

Заедно со циркониум флуорид, алуминиум флуоридот е состојка за производство на флуороалуминатни очила.

Се користи и за инхибирање на ферментацијата..

Како и магнезиум флуорид, се користи како оптички тенок филм со низок индекс, особено кога е потребна далеку UV транспарентност. Неговото таложење со физичко таложење на пареа, особено со испарување, е поволно.

Безбедност

Пријавената орална смртоносна доза на животни (LD₅₀) на алуминиум флуорид е 0,1 g/kg.^[17] Повторено или продолжено вдишување може да предизвика астма и може да има ефекти врз коските и нервниот систем, што резултира со коскени промени (флуороза) и оштетување на нервниот систем.^[18]

Многу од невротоксичните ефекти на флуоридот се должат на формирањето на комплекси на алуминиум флуорид, кои ја имитираат хемиската структура на фосфатот и влијаат на активноста на ATP фосфохидролазата и фосфолипазата Д. Потребни се само микромоларни концентрации на алуминиум за да се формира алуминиум флуорид.^[19]

Човечка изложеност на алуминиум флуорид може да се случи во индустриски услови, како што се емисиите од процесите на редукција на алуминиум,^[20] или кога едно лице внесува и извор на флуор (на пр., флуор во водата за пиење или остаток од пестициди базирани на флуор) и извор на алуминиум; извори на човечка изложеност на алуминиум вклучуваат вода за пиење, чај, остатоци од храна, формула за новороденчиња, антациди или лекови кои содржат алуминиум, дезодоранси, козметика и стаклени садови.^[19] Хемикалиите за флуоридација може да содржат и алуминиум флуорид.^[21] Податоците за потенцијалните невротоксични ефекти од хроничната изложеност на алуминиумските видови кои постојат во водата се ограничени.^[22]

Наводи

↑ ^1,0 ^1,1 Haynes, William M., уред. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (XCII. изд.). Boca Raton, FL: CRC Press. стр. 4.45. ISBN 1439855110.
↑ Haynes, William M., уред. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (XCII. изд.). Boca Raton, FL: CRC Press. стр. 4.131. ISBN 1439855110.
↑ Lide, David R. (2003-06-19). CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC Handbook (84th. изд.). CRC Press. ISBN 9780849304842.
↑ Hoppe, R.; Kissel, D. (1984). „Zur kenntnis von AlF₃ und InF₃ [1]“. Journal of Fluorine Chemistry. 24 (3): 327. doi:10.1016/S0022-1139(00)81321-4.
↑ ^5,0 ^5,1 ^5,2 Haynes, William M., уред. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (XCII. изд.). Boca Raton, FL: CRC Press. стр. 5.5. ISBN 1439855110.
↑ Guangmei Wang; Anja-Verena Mudring (2016). „The missing Hydrate AlF₃·6H₂O [Al(H₂O)₆]F₃: Ionothermal Synthesis, Crystal Structure and Characterization of Aluminum Fluoride Hexahydrate“. Solid State Sciences. 61: 61. doi:10.1016/j.solidstatesciences.2016.09.007.
↑ ^7,0 ^7,1 Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2. изд.). Butterworth-Heinemann. стр. 233. ISBN 0080379419.
↑ Dreveton, Alain (2012-01-01). „Manufacture of Aluminium Fluoride of High Density and Anhydrous Hydrofluoric Acid from Fluosilicic Acid“. Procedia Engineering. SYMPHOS 2011 - 1st International Symposium on Innovation and Technology in the Phosphate Industry. 46 (Supplement C): 255–265. doi:10.1016/j.proeng.2012.09.471.
↑ ^9,0 ^9,1 Aigueperse, J.; Mollard, P.; Devilliers, D.; Chemla, M.; Faron, R.; Romano, R.; Cuer, J. P., „Fluorine Compounds, Inorganic“, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH
↑ „Óskarssonite“.
↑ ^11,0 ^11,1 „List of Minerals“. 21 March 2011.
↑ „Zharchikhite“.
↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2. изд.). Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419.
↑ Holleman, A. F.; Wiberg, E. (2001). Inorganic Chemistry. San Diego, CA: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5..
↑ Wittinghofer, Alfred (1997-11-01). „Signaling mechanistics: Aluminum fluoride for molecule of the year“. Current Biology. 7 (11): R682–R685. doi:10.1016/S0960-9822(06)00355-1. PMID 9382787. S2CID 17666164.
↑ Vincent, Sylvie; Brouns, Madeleine; Hart, Matthew J.; Settleman, Jeffrey (1998-03-03). „Evidence for distinct mechanisms of transition state stabilization of GTPases by fluoride“. Proceedings of the National Academy of Sciences (англиски). 95 (5): 2210–2215. Bibcode:1998PNAS...95.2210V. doi:10.1073/pnas.95.5.2210. ISSN 0027-8424. PMC 19296. PMID 9482864.
↑ „ALUMINUM FLUORIDE, CASRN: 7784-18-1“. National Library of Medicine HSDB Database. CDC.gov. June 24, 2005. Посетено на October 12, 2017.
↑ „ALUMINIUM FLUORIDE (ANHYDROUS) International Chemical Safety Cards (ICSC)“. CDC.gov National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). July 22, 2015. Посетено на July 17, 2017.
↑ ^19,0 ^19,1 Fluoride in Drinking Water: A Scientific Review of EPA's Standards (англиски). The National Academies Press. 2006. стр. 51–52, 219. doi:10.17226/11571. ISBN 978-0-309-10128-8.
↑ TOXICOLOGICAL PROFILE FOR FLUORIDES, HYDROGEN FLUORIDE, AND FLUORINE (PDF). U.S. DEPARTMENT OF HEALTH AND HUMAN SERVICES Public Health Service Agency for Toxic Substances and Disease Registry. 2003. стр. 211.
↑ Mullenix, Phyllis J (2014). „A new perspective on metals and other contaminants in fluoridation chemicals“. International Journal of Occupational and Environmental Health. 20 (2): 157–166. doi:10.1179/2049396714Y.0000000062. ISSN 1077-3525. PMC 4090869. PMID 24999851.
↑ Aluminum Compounds Review of Toxicological Literature Abridged Final Report. Prepared for National Institute of Environmental Health Sciences. NTP.gov Nomination Summary for Aluminum contaminants of drinking water (N20025). October 2001