అల్యూమినియం క్లోరైడ్

అల్యూమినియం క్లోరైడ్ ఒక రసాయన సంయోగపదార్థం.ఇది ఒక అకర్బన రసాయన సమ్మేళనపదార్థం.అల్యూమినియం , క్లోరిన్ మూలకాల సంయోగము వలన ఏర్పడిన సంయోగ పదార్థం. శుద్ధమైన సంయోగపదార్థం తెలుపురంగులో ఉండును.కాని ఐరన్/ఫెర్రస్ ట్రై క్లోరైడ్ ను కల్గిన అల్యూమినియం క్లోరైడ్ పసుపురంగులో ఉండును.అల్యూమినియం క్లోరైడ్ తక్కువ ద్రవీభవన , బాష్పీభవన స్థానాలను కల్గిఉన్నది.అల్యూమినియం క్లోరైడ్ ఉత్పత్తి , వినియోగం ప్రధానంగా అల్యూమినియం లోహం ఉత్పత్తి చెయ్యుటకు ఉపయోగిస్తారు. , ఇతర రసాయన పరిశ్రమలలో కూడా అల్యూమినియం క్లోరైడ్ను అధిక మొత్తంలో ఉపయోగిస్తారు.
తరచుగా అల్యూమినియం క్లోరైడ్ ను లేవిస్ ఆమ్లం(Lewis acid) గా పేర్కొంటారు. ఒక మోస్తరు ఉష్ణోగ్రత వద్ద అల్యూమినియం క్లోరైడ్ పాలిమరు దశ నుండి మొనోమార్ గా రూపాంతరం చెందు స్వభావాన్ని కల్గి ఉంది.

భౌతిక ధర్మాలు
అల్యూమినియం క్లోరైడ్ తెల్లగా లేదా పసుపు రంగులో ఉండు ఘన పదార్థం. హైద్రోజన్ క్లోరైడ్ వంటి ఘటైన వాసన కల్గి ఉన్నది అనార్ద్ర అల్యూమినియం క్లోరైడ్ అణుభారం 133.34 గ్రాములు/మోల్.ఆరు జలాణువుల(hexahydrate) అల్యూమినియం క్లోరైడ్ అణుభారం 241.43 గ్రాములు/మోల్. అనార్ద్ర అల్యూమినియం క్లోరైడ్ సాంద్రత 2.48 గ్రాములు/సెం.మీ3. ఆరు జలాణువుల అల్యూమినియం క్లోరైడ్ సాంద్రత 1.3 గ్రాములు/సెం.మీ3.అనార్ద అల్యూమినియం క్లోరైడ్ ద్రవీభవన స్థానం192.4 °C(378.3 °F; 465.5K).అర్ ద్ర అల్యూమినియం క్లోరైడ్ ద్రవీభవన స్థానం100 °C (212 °F;373K). అనార్ద అల్యూమినియం క్లోరైడ్ బాష్పీభవన స్థానం 180 °C(356 °F;453K, ఈ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉత్పతనం(sublimes) చెందును. అర్ద్రఅల్యూమినియం క్లోరైడ్(ఆరు జలాణువులు) బాష్పీభవన స్థానం120 °C(248 °F;393K).నీటిలో 
ద్రావణీయత ఉంది. నీటి ఉష్ణోగ్రత పెరిగే కొలది, సంయోగ పదార్థం కరుగు నిష్పత్తి పెరుగుతుంది.

హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్, ఇథనాల్.క్లోరోఫారం, కార్బన్ టెట్రాక్లోరైడ్లలో అల్యూమినియం క్లోరైడ్ కరుగుతుంది.బెంజీన్ లో స్వల్పంగా కరుగుతుంది.

నిర్మాణం
అల్యూమినియం క్లోరైడ్ యొక్క భౌతిక స్థితి(ఘన, ద్రవ, , వాయుస్థితులు) , ఉష్ణోగ్రతను బట్టి మూడు విభిన్న స్పటిక నిర్మాణాలను కల్గిఉన్నది.ఘన అల్యూమినియం క్లోరైడ్ పలుచని పలకలు(sheet) వంటి పొరలను వరుసగా కల్గి చతురస్రాకారపుప్యాక్డ్ లేయరులను కలిగి ఉండును. ఈ రకపు సౌష్టవంలో స్పటికంలోని అల్యూమినియం కేంద్రకాలు అష్టభుజ సమన్వయ జ్యామితిని కల్గిఉండును. ద్రవ/కరిగిన స్థితిలో ఈ సంయోగ పదార్థం టెట్రా కోఅర్డినేట్ అల్యూమినియం కేంద్రాలనుకల్గి ద్వ్యణుకం (dimer) గా ఉండును.ఈ విధమైన నిర్మాణ వైవిధ్యానికి కారణం, ఘన స్థితి అల్యూమినియం క్లోరైడ్ సాంద్రత(2.48 గ్రాములు/సెం.మీ3కన్న కరిగినద్రవస్తాయిలో తక్కువ సాంద్రత (1.78 గ్రాములు/సెం.మీ3) గా ఉండటం).అల్యూమినియం క్లోరైడ్ ద్వణుకాలు ఆవిరి/వాయు స్థితిలో ఉండడం గుర్తించడమైనది.అత్యధిక ఉష్ణోగ్రతవద్ద అల్యూమినియం క్లోరైడ్ డైమేరులు/ద్వణుకాలు BF3 స్పటిక నిర్మాణాన్ని పోలిన త్రికోణాకారపుసమతలసౌష్టవానికి మారును.కరిగిన స్థితిలో అల్యూమినియం క్లోరైడ్ అధమ స్థాయి విద్యుతు వాహక గుణాన్ని కల్గిఉండును.

రసాయన చర్యలు
అనార్ద్ర /నిర్జల అల్యూమినియం క్లోరైడ్ శక్తియుతమైన/బలమైన లేవిస్ ఆమ్లం.బెంజోఫెనోన్ , mesitylene వంటి బలహీనమైన లేవిస్క్షారాలతో లేవిస్ ఆమ్ల-క్షార ఉత్పాదకాలను ఉత్పత్తి చేయ్యును
క్లోరైడ్ అయానుల సమక్షంలో అల్యూమినియం క్లోరైడ్ టెట్రాక్లోరో అల్యుమినేట్ (AlCl4−) ను ఏర్పరచును.టెట్రా హైడ్రో ఫురాన్లో అల్యూమినియం క్లోరైడ్స్‌ సంయోగపదార్థం కాల్సియం, , మాగ్నీషియం హైడ్రైడ్లతో చర్య వలన టెట్రాహైడ్రో అల్యుమినేటులను ఏర్పరచును

నీటితో చర్య
అల్యూమినియం క్లోరైడ్ ఆర్ద్రతా కర్షణ(hygroscopic) కలిగిన సంయోగపదార్థం, , నీటితో త్వరిత రసాయన సంబంధం ఏర్పరచు కొనుస్వభావాన్ని పొంది ఉంది.తేమకలిగిన గాలిలో అల్యూమినియం క్లోరైడ్ ను ఉంచిన ఇది పొగను /ధూమాన్ని వెలువర్చును.అల్యూమినియం క్లోరైడ్ను నీటిలో కలిపిన సంయోగ పదార్థం లోని క్లోరిన్ అయానులు తొలగింపబడి, వాటి స్థానంలో నీటి అణువులు, అణు సౌష్టవ అల్లిక విధానంలో చేరి, ఆరు జలాణువులు గల అల్యూమినియం క్లోరైడ్(AlCl3•6H2O) హిస్సు అను శబ్దంచేస్తూ ఏర్పడును.అంతేకాడు తెల్లని అల్యూమినియం క్లోరైడ్ పసుపు వర్ణంగా మారును.

ఆర్ద్ర/సజల అల్యూమినియం క్లోరైడ్ ను వేడిచెయ్యడం ద్వారా అనార్ద్ర/నిర్జల అల్యూమినియం క్లోరైడ్ గా మార్చుట సాధ్యం కాదు.వేడి చేసినపుడు అల్యూమినియం క్లోరైడ్ నుండి హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్(HCl) విడుదల అగుటవలన అల్యూమినియం హైడ్రాక్సైడ్ లేదా అల్యూమిన(అల్యూమినియం ఆక్సైడ్) గా ఏర్పడును.
Al(H2O)6Cl3 → Al(OH)3 +3HCl +3H2O
ఇలా ఏర్పడిన అల్యూమినియ హైడ్రాక్సైడ్ ను ~400 °C ఉష్ణోగ్రత వరకు వేడిచెయ్యడం వలన అల్యూమినియం ఆక్సైడ్ ఏర్పడును.
2 Al(OH)3 → Al2O3 + 3 H2O
అల్యూమినియం క్లోరైడ్ సజల ద్రావణాలు అయానిక్ కావడం వలన విద్యుతు వాహకత్వం కలిగి ఉన్నాయి.ఇలాంటి ద్రావణాలు Al3+ అయానులు పాక్షిక జలవిశ్లేషణ వలన ఆమ్ల గుణాన్ని కలిగి ఉండును.ఈ చర్యను ఇలా చూపవచ్చును.
[Al(H2O)6]3+ ⇌ [Al(OH)(H2O)5]2+ +H+

సంశ్లేషణ
అల్యూమినియం లోహాన్ని క్లోరిన్ వాయువు లేదా హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్ తో 650 నుండి750 °C ఉష్ణోగ్రత వద్ద రసాయన చర్య జరిపించడం ద్వారా అధిక పరిమాణంలో అల్యూమినియం క్లోరైడ్ ను ఉత్పత్తి చేస్తున్నారు.ఈ ఉత్పత్తి ప్రక్రియ విధానం ఉష్ణ విమోచక రసాయన చర్య.అనగా చర్యాసమయంలోఉష్ణం విడుదల అగును.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
2Al + 6HCl → 2AlCl3+3H2
అల్యూమినియం లోహంతో కాపర్ క్లోరైడ్ రసాయన చర్య వలన కూడాఅల్యూమినియం క్లోరైడ్ ఉత్పత్తి అగును.
2Al+3CuCl2→2AlCl3+3Cu
1993లో అమెరికాలో, అల్యూమినియం ఉత్పత్తికి ఉపయోగించిన దానిని మినహాయించి,21వేల టన్నుల అల్యూమినియం క్లోరైడ్ ఉత్పత్తి చెయ్యబడింది.

అల్యూమినియం ఆక్సైడ్ ను హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లంలో కరిగించడం వలన ఆర్ద్ర అల్యూమినియం ట్రైక్లోరైడ్ ఉత్పత్తి అగును.అల్యూమినియం లోహం కూడా హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లంలో సులభంగా కరిగి హైడ్రోజన్ వాయువును విడుదల చేయును, , చర్య ఫలితంగా ఉష్ణం వెలువడును.ఏర్పడిన ఆర్ద్ర అల్యూమినియం క్లోరైడ్ ను వేడి చెయ్యడం వలన అనార్ద్ర అల్యూమినియం క్లోరైడ్ ఏర్పడదు.సరికదా 300 °C దాటి వేడి చేసిన అల్యూమినియం ఆక్సైడ్‌గా వియోగం/విఘటన చెందును.
2AlCl3+3H2O → Al2O3+6HCl

ఉపయోగాలు
అల్యూమినియం క్లోరైడ్ ను ఎక్కువగా లేవిస్ ఆమ్లంగా (Lewis acid) ఉపయోగిస్తారు.రసాయన పరిశ్రమలలో, ఫ్రైడేల్-క్రాఫ్ట్స్ చర్య(Friedel–Crafts reactions) లో ఉత్ప్రేరకంగా, ( acylations ,alkylationsచర్యలలో) ఉపయోగిస్తారు. ముఖ్యంగా డెటర్జెంట్ మరియి ఇథైల్ బెంజీన్ ఉత్పత్తుల తయారీలో ఉత్ప్రేరకంగా ఉపయోగిస్తారు. హైడ్రోకార్బను ల పాలిమరిజెసన్, ఐసోమరిజేసన్ చెయ్యు ప్రక్రియలలో కూడా అల్యూమినియం క్లోరైడ్ ను ఉపయోగిస్తున్నారు.ఐబుప్రొఫెన్ తయాతీలో వాడెదరు.

ఆరోమాటిక్ పదార్థాల వలయాలపై(rings) అల్దిహైడ్ సమూహాలను చేర్చుటకు అల్యూమినియం క్లోరైడ్ ను ఉపయోగిస్తున్నారు.ఉదాహరణకు గట్టర్ మాన్-కోచ్ రియక్షన్ లో కార్బన్ మొనాక్సైడ్, హైడ్రోజన్ క్లోరైడు , కాపర్ I) క్లోరైడ్ సహ ఉత్ప్రేకంతో పాటు ఉపయోగించు ప్రక్రియ.

అల్యూమినియం క్లోరైడ్ ద్రవాలు స్వేదనిరోధాకాలుగా(antiperspirant} పనిచేయును.

భద్రత-రక్షణ 
అనార్ద్ర /నిర్జల అల్యూమినియం క్లోరైడ్ తీవ్రంగా, క్షారాలతో రసాయన చర్యకు లోనగును.అందువలన వీటి మధ్య చర్య జరిపించునపుడు తగిన జాగ్రత్తలు తీసుకోవాలి.అల్యూమినియం క్లోరైడ్ ప్రభావానికి గురైన (తాకినా లేదా శ్వాసించిన) కళ్ళు, చర్మం మండును, పీల్చిన శ్వాసకోశంపై ప్రభావం చూపును.

ఇవికూడా చూడండి
అల్యూమినియం
క్లోరిన్

మూలాలు/ఆధారాలు

రసాయన శాస్త్రము
అల్యూమినియం సమ్మేళనాలు
అకర్బన సమ్మేళనాలు