Алюміній хлористий (алюміній хлорид)

Хімічна назва: Алюміній хлорид
Молекулярна формула: AlCl3
Формульна вага: 133,34
Номер CAS: 7446-70-0
Алюміній хлорид Хімічні властивості
Температура плавлення 194 °C
Температура кипіння 180°C
щільність 2,44
тиск пари 1 мм рт.ст. (100 °C)
Fp 88 °C
температура зберігання Зберігати при температурі не вище +30°C.
розчинність H2O: розчинний
утворюють порошок
Питома вага 2,44
колір від жовтого до сірого
Діапазон PH 2.4
PH 2,4 (100 г/л, H2O, 20 ℃)
Запах Запах хлористого водню помітний під час дії вологого повітря
Розчинність у воді реагує
Чутливий Чутливий до вологи
Merck 14,337
Межі впливу NIOSH: TWA 2 мг/м3
Стабільність: Стабільний, але бурхливо реагує з водою. Тривале зберігання може призвести до підвищення тиску - періодично провітрюйте контейнер. Несумісний зі спиртами та багатьма іншими матеріалами (повний список див. у повному аркуші MSDS).
InChIKey VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K
Посилання на базу даних CAS 7446-70-0 (Посилання на базу даних CAS)
NIST Chemistry Reference Трихлорид алюмінію (7446-70-0)
Система реєстрації речовин EPA Хлорид алюмінію (7446-70-0)
Інформація про безпеку
Коди небезпеки C, Xi, T
Заяви про ризики 36/38-34-62-51/53-48/23/24-40-23/24/25-14-48/25-48/20-52-36/37/38-52/53- 48/23/24/25-60
Заяви безпеки 26-45-28-7/8-36/37/39-61-23-28A-53
RIDADR UN 3264 8/PG 3
WGK Німеччина 1
RTECS BD0525000
TSCA Так
Клас небезпеки 8
PackingGroup II
Код HS 28273200
Дані про небезпечні речовини 7446-70-0 (Дані про небезпечні речовини)
Токсичність LD50 перорально (щури) 3730 мг/кг
LD50 шкіра (кролик) >2 г/кг
TLV-TWA (ACGIH) 2 мг(Al)/м3Використання та синтез алюмінію хлориду
Опис Біла або світло-жовта кристалічна тверда речовина (або аморфна тверда речовина залежно від способу виробництва); запах HCl; гігроскопічний; плавиться при 190°C при 2,5 атм; сублімується при 181,2°C; щільність 2,44 г/см3 при 25°С; розкладається у воді з виділенням тепла; розчинний у HCl; розчинний у багатьох органічних розчинниках, включаючи абсолютний етанол, хлороформ, чотирихлористий вуглець та ефір; малорозчинний у бензолі.Хлорид алюмінію є важливим промисловим хімікатом. Безводний хлорид алюмінію використовується як каталізатор у різноманітних реакціях типу Фріделя-Крафтса. Таким чином отримують великі кількості етилбензолу, який використовується для отримання стиролу.
C6H6 + CH3CH2Cl + AlCl3→C6H5CH2CH3 + H+ + [AlCl4]-
Хлорид алюмінію також використовується у виробництві антрахінону (використовується у промисловості барвників) і додецилбензолу (використовується для виготовлення мийних засобів) і в ізомеризації вуглеводнів (нафтова промисловість).
Хлорид алюмінію інтенсивно реагує з водою та парами повітря. Використовується як каталізатор при крекінгу нафти та в органічному синтезі.
Застосування Хлорид алюмінію має широке комерційне застосування. Використовується переважно в електролітичному виробництві алюмінію. Інше велике застосування включає його каталітичне застосування в багатьох органічних реакціях, включаючи алкілування Фріделя-Крафтса, полімеризацію, ізомеризацію, гідрокрекінг, окислення, декарбоксилювання та дегідрування. Він також використовується у виробництві рідкоземельних хлоридів, гальваніці алюмінію та в багатьох металообробних і металургійних операціях.
Приготування Хлорид алюмінію отримують шляхом хлорування розплавленого алюмінію при температурах від 650 до 750°C;
2 Al + 3Cl2→ 2AlCl3
або хлоруванням глинозему (бокситу або глини) при 800°C у присутності відновника, такого як вуглець або CO. Його можна одержати аналогічним високотемпературним хлоруванням бокситу в присутності хлорованого органічного відновника, такого як CCl4 .
Пелетизована суміш глини, бурого вугілля та невеликої кількості NaCl хлорується при 900°C, утворюючи газоподібний AlCl3 (процес Тота). Альтернативно, глинозем змішують приблизно з 20% вуглецю та невеликою кількістю натрієвої солі. Суміш хлорують при 600°C (процес Байєра).
У лабораторії безводний AlCl3 можна отримати шляхом нагрівання металу з сухим газоподібним HCl при 150°C. Продукт сублімується та осідає в конденсаторі холодного повітря. HCl, що не прореагувала, випускається.
Реакція Реагує з гідридами кальцію та магнію в тетрагідрофурані з утворенням тетрагідроалюмінатів Ca(AlH4)2; реагує з гідридами лужних металів в ефірі з утворенням алюміній гідриду;
Гідролізується в охолодженій розведеній HCl з утворенням гексагідрату хлориду алюмінію, AlCl3⋅6H2O; бурхливо реагує з водою, виділяючи HCl,
AlCl3 + H2O ——› Al(OH)3 + HCl ↑
Хімічні властивості Хлорид алюмінію — негорючий, але високоактивний порошок або рідина білувато-сірого, жовтого або зеленого кольору. Сильний, кислий, подразливий запах, схожий на соляну кислоту. Пара складається з подвійних молекул Al2Cl6. Розчинний у воді.
Використовує в’яжучий засіб (місцевий).
Застосування Хлорид алюмінію використовується як каталізатор у багатьох органічних реакціях.
Застосування. Жовтувато-білий кристалічний або гранульований порошок, отриманий шляхом пропускання газоподібного хлору через оксид алюмінію в нагрітому стані та збору продукту шляхом сублімації. Хлорид алюмінію іноді використовувався у ваннах для тонування золота та платини.
Визначення хлориду алюмінію: білувата тверда речовина, AlCl3, яка димить у вологому повітрі та бурхливо реагує з водою (утворює хлористий водень). Він відомий як безводна сіль (гексагональна; r.d.2.44 (розплавлена тверда речовина); т.пл. 190 °C (2,5 атм.); сублімується при 178 °C) або гексагідрат AlCl3.6H2O (ромбічна; r.d.2.398; втрачає воду при 100 °C) , обидва з яких розпливаються. Хлорид алюмінію можна одержати пропусканням хлористого водню або хлору над гарячим алюмінієм або (у промисловості) пропусканням хлору над нагрітим оксидом алюмінію та вуглецем. Іон хлориду поляризується малим позитивним іоном алюмінію, і зв’язок у твердій речовині є проміжним між ковалентним та іонним. У рідкій і паровій фазах існують димерні молекули Al2Cl6, в яких є хлорні містки, що утворюють координатні зв’язки з атомами алюмінію (див. формулу). Молекула AlCl3 може також утворювати сполуки з іншими молекулами, які віддають пари електронів (наприклад, аміни або сірководень); він діє як кислота Льюїса. При високих температурах молекули Al2Cl6 у парі дисоціюють на (плоскі) молекули AlCl3. Хлорид алюмінію комерційно використовується як каталізатор крекінгу масел. Він також є каталізатором деяких інших органічних реакцій, особливо реакції Фріделя–Крафтса.
Загальний опис Хлорид алюмінію може бути виготовлений хлоруванням рідкого алюмінію в реакційних посудинах з керамічним покриттям при 600-700 °C.
Профіль реакційної здатності ХЛОРИД АЛЮМІНІЮ поводиться як кисла сіль. Самореактивний. Після тривалого зберігання в закритих контейнерах часто відбуваються вибухи при відкритті [Chem. Абст. 41:6723d 1947]. Може викликати бурхливу полімеризацію етилену (також інших алкенів) [J. ін-т Домашня тварина. 33:254 1947]. Спричиняє перегрупування та полімеризацію етиленоксиду, вивільняючи тепло [J. Соц. Chem. Інд. 68:179 1949]. Може каталізувати бурхливу полімеризацію алілхлориду [Ventrone 1971]. Додавання до нітробензолу, що містить близько 5% фенолу, викликало сильний вибух [Chem. інж. Новини 31:4915 1953]. Суміші з нітрометаном можуть вибухнути, якщо присутні органічні речовини [Chem. інж. Новини 26:2257 1948].
Небезпека. Сильний подразник тканин; помірно токсичний при прийомі всередину. Реагує vінтенсивно з водою, виділяючи хлористий водень.
Небезпека для здоров'я Контакт зі шкірою або очима у присутності вологи викликає термічні та кислотні опіки.
Пожежонебезпечна поведінка під час пожежі: Бурхливо реагує з водою, яка використовується для гасіння сусідніх пожеж
Займистість і вибухонебезпечність Хлорид алюмінію не горючий, але бурхливо реагує з водою, тому пожежі, пов’язані з цією речовиною, слід гасити вуглекислим газом або сухими хімікатами. Під час пожежі можуть виділятися токсичні пари (HCl і продукти реакції).
Промислове використання Хлорид алюмінію (AlCl3) діє як кислота Льюїса для широкого кола донорів електронних пар, і це призвело до його широкого використання як каталізаторів. У важливому ацилюванні Фріделя–Крафтса AlCl3 використовується як сильний кислотний каталізатор Льюїса для досягнення ацилювання ароматичного кільця.
Промислове використання Хлорид алюмінію (AlCl3) — це летюча тверда речовина, яка сублімується при 458 K. Пара, що утворюється під час сублімації, складається з рівноважної суміші мономерів (AlCl3) і димерів (Al2Cl6). Його використовують для отримання потужного та універсального відновника тетрагідридоалюмінату літію (LiAlH4). Трихлорид алюмінію (AlCl3) діє як кислота Льюїса для широкого кола донорів електронних пар, і це призвело до його широкого використання як каталізаторів. У важливому ацилюванні Фріделя-Крафтса AlCl3 використовується як сильний кислотний каталізатор Льюїса для досягнення ацилювання ароматичного кільця.
Профіль безпеки Помірно токсичний при проковтуванні. Експериментальний тератогенний і репродуктивний вплив. Повідомлено дані про мутації. Пил викликає подразнення при ковтанні, вдиханні та контакті зі шкірою. Високоекзотермічні реакції полімеризації з алкенами. Несумісний з нітробененами або нітробензолом + фенол. Сильно екзотермічна реакція з водою або парою утворює токсичні пари HCl. Дивіться також СПОЛУКИ АЛЮМІНІЮ, ХЛОРИДИ І СОДЛЯНА КИСЛОТА.
Потенційний вплив. Використовується як каталізатор етилбензолу, проміжна речовина барвника та алкілат миючого засобу; у виробництві інших хімічних речовин і барвників, в'яжучих засобів, дезодорантів, у нафтопереробній та гумовій промисловості
Роботи зі зберіганням цієї речовини слід проводити у витяжній шафі, а під час роботи з AlCl3 слід надягати непроникні рукавички. Хлорид алюмінію слід зберігати в герметичних контейнерах в інертній атмосфері в прохолодному сухому місці. Слід бути обережним при відкритті контейнерів із цією сполукою через можливість накопичення парів HCl від гідролізу зі слідами вологи.
Транспортування UN1726 Хлорид алюмінію, безводний, Клас небезпеки: 8; Мітки: 8-Їдкий матеріал. UN2581 Розчин алюмінію хлориду, клас небезпеки: 8; Мітки: 8-Їдкий матеріал
Методи очищення. Сублімуйте його кілька разів у повністю скляній системі під азотом під тиском 30-50 мм. Його також сублімували в потоці сухої HCl і піддали попередній сублімації через секцію гранульованого металевого алюмінію [докладні відомості про маніпуляції див. у Jensen J Am Chem Soc 79 1226 1957]. Випаровується у вологому повітрі.
Несумісність Сильний відновник. При контакті з повітрям або водою утворюється соляна кислота та хлористий водень. Реакція з водою може бути бурхливою. Вода, спирт і алкени можуть викликати полімеризацію. Несумісний з нітробензолом, органічними матеріалами та основами. Атакує метал у присутності вологи, утворюючи горючий водень.
Утилізація відходів Можна обприскати водним розчином аміаку в присутності льоду, а коли реакція завершиться, змити в каналізацію проточною водою.