化鋁是一種無色或白色結(jié)晶的無機(jī)化合物,化學(xué)式為AlF3。它可以通過氫氧化鋁或金屬鋁和氟化氫反應(yīng)制備。固體結(jié)構(gòu)與三氧化錸相似,由扭曲的六氟化鋁正八面體組成。與鋁的其他鹵化物不同,氟化鋁是難熔的。在大約1000°C時,氣態(tài)氟化鋁為平面三角形構(gòu)型,具有D3h對稱群。氟化鋁能增加電解質(zhì)的導(dǎo)電性,以及降低氧化鋁的熔點(diǎn),所以在電解鋁的生產(chǎn)中是重要的添加劑。氟化鋁不溶于水、酸和堿,性質(zhì)很穩(wěn)定,加熱的情況下可水解。主要用于煉鋁,可由氯化鋁與氫氟酸、氨水作用制得。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
EINECS號:232-051-1
外觀與性狀:無色或白色結(jié)晶。
熔點(diǎn)(℃):1040
相對密度(水=1):1.91
沸點(diǎn)(℃):1537
分子式:AlF
分子量:83.98
飽和蒸氣壓(kPa):0.13(1238℃)
溶解性:難溶于水、酸、堿,不溶于大部分有機(jī)溶劑。
氟化鋁晶體呈現(xiàn)透明或半透明狀,折射率較高,約為1.46。作為非金屬化合物,氟化鋁是電的不良導(dǎo)體,但在特定條件下,如高溫或高壓下,可能會表現(xiàn)出一定的電導(dǎo)性。在常溫下,氟化鋁對大多數(shù)化學(xué)品穩(wěn)定,不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。
化學(xué)性質(zhì)
與液氨或硫酸共加熱,或者與氫氧化鉀共熔均無反應(yīng)。不被氫還原,強(qiáng)熱不分解但升華,性質(zhì)非常穩(wěn)定。加熱到300-400℃能被水蒸氣部分分解為氟化氫和氧化鋁。
技術(shù)要求
注:AF-0和AF-1為碘化鈉氟化鋁標(biāo)準(zhǔn)AF-2和AF-3為濕法氟化鋁標(biāo)準(zhǔn)
作用與用途
主要用于煉鋁生產(chǎn),以降低熔點(diǎn)和提高電解質(zhì)的電導(dǎo)率。乙醇生產(chǎn)中用作起副發(fā)酵作用的抑制劑。也用作陶瓷釉和搪瓷釉的助熔劑和釉藥的組分。還可用作冶煉非鐵金屬的熔劑。
注意事項
危險性概述
健康危害:分解產(chǎn)物氟化氫有刺激性,可引起眼睛、呼吸道粘膜刺激癥狀,嚴(yán)重者可發(fā)生支氣管炎、肺炎,甚至產(chǎn)生反射性窒息。
燃爆危險:該品不燃,有毒,具刺激性,嚴(yán)重?fù)p害粘膜、上呼吸道、眼睛和皮膚。
急救措施
皮膚接觸:脫去污染的衣著,用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。
眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。
吸入:迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。
食入:飲足量溫水,催吐。就醫(yī)。
消防措施
危險特性:與堿金屬能發(fā)生劇烈反應(yīng)。
滅火方法:用大量水滅火。用霧狀水驅(qū)散煙霧與刺激性氣體。
應(yīng)急處理
應(yīng)急處理:隔離泄漏污染區(qū),限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿防毒服。不要直接接觸泄漏物。
小量泄漏:避免揚(yáng)塵,用潔凈的鏟子收集于干燥、潔凈、有蓋的容器中。
大量泄漏:收集回收或運(yùn)至廢物處理場所處置。
處置儲存
操作注意事項:密閉操作,局部排風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn),嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡,穿透氣型防毒服,戴天然橡膠手套。避免產(chǎn)生粉塵。避免與酸類接觸。搬運(yùn)時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存注意事項:儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房。包裝密封。應(yīng)與酸類、食用化學(xué)品分開存放,切忌混儲。儲區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。
制備
純氟化鋁可由氯化鋁與氫氟酸、氨水作用得六氟鋁酸,將其加熱分解而制得。
實驗室制法
實驗室用鋁和鹽酸在常溫條件下制備(2Al+6HCl==2AlCl+3H↑)。在加熱條件下可以加速制備。
若用結(jié)晶氯化鋁制備無水氯化鋁,由于其極易水解,需在氯化氫氛圍下加熱使其失去結(jié)晶水,或用氯化亞砜等脫水劑處理。
工業(yè)制法
工業(yè)上在常溫條件下用碳氯化法制取(AlO+3C+3Cl=△=2AlCl+3CO)。
在常溫條件下也可用氧化鋁和四氯化碳反應(yīng)制備(AlO+3CCl==2AlCl+3COCl)。
氯化鋁在石油工業(yè)中及其他某些有機(jī)合成反應(yīng)中用作催化劑。
1.金屬鋁法:將鋁錠放入密閉的氯化反應(yīng)爐內(nèi),加熱并通氯進(jìn)行氯化反應(yīng),生成的氯化鋁升華進(jìn)入捕集器,經(jīng)捕集,即制得氯化鋁成品;化學(xué)反應(yīng)式:2Al+3Cl=點(diǎn)燃=2AlCl
2.鋁氧粉法:將一定粒度的工業(yè)氧化鋁與石油焦按一定比例投入焙燒爐內(nèi)混合均勻,由爐底通入空氣進(jìn)行焙燒。焙燒后的物料進(jìn)入氯化爐,爐中通入氯氣和氧氣,鋁氧粉在還原劑炭的存在下與氯反應(yīng)。生成的氣相產(chǎn)物經(jīng)預(yù)冷、凈化去捕集器,制得氯化鋁成品。尾氣經(jīng)氫氧化鈉或亞硫酸鈉溶液吸收處理后排空;
參考資料 >
氟化鋁.pubchem.2024-10-27