Алуминиум флуорид

Алуминиум флуорид се однесува на неоргански соединенија со формула AlF<sub>3</sub>·''x''H<sub>2</sub>O. Сите тие се безбојни цврсти материи. Безводниот AlF<sub>3</sub> се користи во производството на алуминиумски метал. Неколку се јавуваат како минерали.
1 Occurrence and production
Освен безводниот AlF<sub>3</sub>, познати се неколку хидрати. Со формулата AlF<sub>3</sub>·''x''H<sub>2</sub>O, овие соединенија вклучуваат монохидрат (x = 1), два полиморфи на трихидрат (x = 3), хексахидрат (x = 6) и нонахидрат (x = 9).
Поголемиот дел од алуминиум флуорид се произведува со третирање на алумина со флуороводород на 700 °C: Хексафлуоросиличната киселина може да се користи и за алуминиум флуорид.:H<sub>2</sub>SiF<sub>6</sub> + Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + 3 H<sub>2</sub>O → 2 AlF<sub>3</sub> + SiO<sub>2</sub> + 4 H<sub>2</sub>O
Алтернативно, тој се произведува со топлинско разложување на амониум хексафлуороалуминат. За лабораториски препарати од мали размери, AlF<sub>3</sub> 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. Сроден, исклучително редок минерал, е жархикит, Al(OH)<sub>2</sub>F.
2 Структура
Според рендгенската кристалографија, безводниот AlF<sub>3</sub> го прифаќа мотивот на рениум триоксид, со искривени AlF<sub>6</sub> октаедри. Секој флуор е поврзан со два Al центри. Поради својата тридимензионална полимерна структура, AlF<sub>3</sub> има висока точка на топење. Другите трихалиди на алуминиум во цврста состојба се разликуваат, AlCl<sub>3</sub> има структура на слој, а AlBr<sub>3</sub> and AlI<sub>3</sub>, се молекуларни димери. Исто така, тие имаат ниски точки на топење и лесно испаруваат за да дадат димери. Во гасната фаза алуминиум флуоридот постои како тригонални молекули со симетрија ''D<sub>3h</sub>'' . Должината на врската Al-F на оваа гасовита молекула е 163 pm.
3 Употреба
Алуминиум флуоридот е важен додаток за производство на алуминиум со електролиза. 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.
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. 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.
3.1 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.
4 Безбедност
Пријавената орална смртоносна доза на животни (LD<sub>50</sub>) на алуминиум флуорид е 0,1 g/kg. 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.
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.
Човечка изложеност на алуминиум флуорид може да се случи во индустриски услови, како што се емисиите од процесите на редукција на алуминиум, 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. Хемикалиите за флуоридација може да содржат и алуминиум флуорид. Податоците за потенцијалните невротоксични ефекти од хроничната изложеност на алуминиумските видови кои постојат во водата се ограничени.