氟化铝

无色或白色结晶

化铝是一种无色或白色结晶的 无机化合物 , 化学式 为AlF3。它可以通过 氢氧化铝 或金属铝和 氟化氢 反应制备。固体结构与 三氧化铼 相似,由扭曲的六氟化铝 正八面体 组成。与铝的其他 卤化物 不同,氟化铝是难熔的。在大约1000°C时,气态氟化铝为平面三角形构型,具有D3h 对称群 。氟化铝能增加 电解质 的导电性,以及降低 氧化铝 的 熔点 ,所以在电解铝的生产中是重要的添加剂。氟化铝不溶于水、酸和碱,性质很稳定,加热的情况下可 水解 。主要用于炼铝,可由 氯化铝 与 氢氟酸 、 氨水 作用制得。

理化性质

物理性质

EINECS号:232-051-1

外观与 性状 :无色或白色结晶。

熔点(℃):1040

相对密度(水=1):1.91

沸点 (℃):1537

分子式 :AlF

分子量:83.98

饱和蒸气压(kPa):0.13(1238℃)

溶解性:难溶于水、酸、碱,不溶于大部分有机 溶剂 。

氟化铝 晶体 呈现透明或半透明状, 折射率 较高,约为1.46。作为非金属化合物,氟化铝是电的不良导体,但在特定条件下,如高温或高压下,可能会表现出一定的电导性。在常温下,氟化铝对大多数化学品稳定,不易与其他物质发生反应。

化学性质

与 液氨 或 硫酸 共加热,或者与 氢氧化钾 共熔均无反应。不被 氢还原 ,强热不分解但 升华 ,性质非常稳定。加热到300-400℃能被 水蒸气 部分分解为 氟化氢 和 氧化铝 。

技术要求

注:AF-0和AF-1为 碘化钠 氟化铝标准AF-2和AF-3为湿法氟化铝标准

作用与用途

主要用于炼铝生产,以降低 熔点 和提高 电解质 的 电导率 。 乙醇 生产中用作起副发酵作用的抑制剂。也用作陶瓷釉和 搪瓷釉 的 助熔剂 和釉药的组分。还可用作 冶炼 非铁金属 的 熔剂 。

注意事项

危险性概述

健康危害:分解产物 氟化氢 有刺激性,可引起眼睛、 呼吸道 粘膜刺激症状,严重者可发生 支气管炎 、 肺炎 ,甚至产生反射性窒息。

燃爆危险:该品不燃,有毒,具刺激性,严重损害粘膜、上呼吸道、眼睛和皮肤。

急救措施

皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。

眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或 生理盐水 冲洗。就医。

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如 呼吸困难 ,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

食入:饮足量温水,催吐。就医。

消防措施

危险特性:与 碱金属 能发生剧烈反应。

有害燃烧产物: 氟化氢 、 氧化铝 。

灭火方法:用大量水灭火。用雾状水驱散 烟雾 与刺激性气体。

应急处理

应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘 面具 ( 全面罩 ),穿 防毒服 。不要直接接触泄漏物。

小量泄漏:避免扬尘,用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。

大量泄漏:收集回收或运至废物处理场所处置。

处置储存

操作注意事项:密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴 自吸过滤式防尘口罩 ,戴 化学 安全防护眼镜 ,穿透气型防毒服,戴 天然橡胶 手套。避免产生粉尘。避免与酸类接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。包装密封。应与酸类、食用化学品分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。

制备

纯氟化铝可由 氯化铝 与 氢氟酸 、 氨水 作用得六氟铝酸 ,将其加热分解而制得。

实验室制法  

实验室用铝和 盐酸 在常温条件下制备(2Al+6HCl==2AlCl+3H↑)。在加热条件下可以加速制备。  

若用 结晶氯化铝 制备无水氯化铝,由于其极易 水解 ,需在 氯化氢 氛围下加热使其失去结晶水,或用 氯化亚砜 等脱水剂处理。  

工业制法  

工业上在常温条件下用碳氯化法制取(AlO+3C+3Cl=△=2AlCl+3CO)。  

在常温条件下也可用 氧化铝 和 四氯化碳 反应制备(AlO+3CCl==2AlCl+3COCl)。  

氯化铝 在石油工业中及其他某些有机合成反应中用作催化剂。  

1.金属铝法:将 铝锭 放入密闭的氯化反应炉内,加热并通 氯 进行氯化反应,生成的氯化铝升华进入捕集器,经捕集,即制得氯化铝成品;化学反应式:2Al+3Cl=点燃=2AlCl  

2. 铝氧 粉法:将一定粒度的工业氧化铝与石油焦按一定比例投入焙烧炉内混合均匀,由炉底通入空气进行焙烧。焙烧后的物料进入氯化炉,炉中通入氯气和 氧气 ,铝氧粉在 还原剂 炭的存在下与氯反应。生成的 气相 产物经预冷、净化去捕集器,制得 氯化铝 成品。尾气经 氢氧化钠 或 亚硫酸钠 溶液吸收处理后排空;  

3.熔融法:将金属铝加热熔融后通入 碘化钠 氯化氢 ,而制得。

参考资料

  1. 氟化铝 pubchem 2024-10-27