آلومینیوم فلوراید : خواص، تولید، طیف FTIR، ساختار و کاربردها!

 

آلومینیوم فلوراید ترکیبی شیمیایی به شکل پودر سفید رنگ می باشد که  به صورت ترکیبات معدنی هیدراته نیز وجود دارد که از نوع بی آب آن در تولید فلز آلومینیوم استفاده می شود.

 

فلوئورید آلومینیم یک ماده افزودنی مهم برای تولید آلومینیوم توسط الکترولیز می باشد، همراه با کریولیت، نقطه ذوب را به زیر ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد می رساند و رسانایی محلول را افزایش می دهد. در این نمک مذاب است که اکسید آلومینیوم حل شده و سپس الکترولیز می شود تا مقدار زیادی فلز Al حاصل گردد.

 

دوز کشنده خوراکی گزارش شده این ماده ۰.۱ گرم بر کیلوگرم است. قرار گرفتن در معرض استنشاق مکرر یا طولانی مدت آلومینیم فلوئوراید آلومینیوم ممکن است باعث آسم شود و بر روی استخوان و سیستم عصبی تأثیر بگذارد، در نتیجه تغییرات استخوان (فلوروز) و اختلال در سیستم عصبی ایجاد گردد.

 

خواص و مشخصات شناسایی آلومینیوم فلوراید

 

خواص  مشخصات
شکل فیزیکی                                                                 پودر سفید فرمول شیمیایی                                                                           AlF۳
دانسیته                                                                     (g/cm۳)۳.۱۰ وزن مولکولی                                                         (g/mol) 83.977
نقطه ذوب                                                                         (۰C)1290 شماره (CAS No)                                                             ۷۷۸۴-۱۸-۱
حلالیت در آب (در ۲۰ درجه سانتیگراد)                                       (g/l)6.7 ساختار کریستالی                                          رومبوهدرال، hR24

 

تولید

 

فلوراید آلومینیوم دارای چندین هیدرات شناخته شده با فرمول مولکولی AlF۳·xH۲O می باشد، این ترکیبات شامل مونوهیدرات (x = 1)، دو پلی مورف از سه هیدرات (x = 3)، هگزاهیدرات (x = 6) و غیرهیدرات (x = 9) هستند.

 

بیشتر آلومینیوم فلوراید از طریق تصفیه آلومینا با هیدروژن فلوراید در دمای ۷۰۰ درجه سانتیگراد تولید می شود:

 

H۲SiF۶ + Al۲O۳ + ۳H۲O → ۲AlF۳ + SiO۲ + ۴H۲O

 

متناوباً، با تجزیه حرارتی هگزافلوروآلومینات آمونیوم تولید می شود. برای آماده سازی آزمایشگاهی در مقیاس کوچک، این ترکیب را می توان با تصفیه هیدروکسید آلومینیوم یا فلز آلومینیوم با هیدروژن فلوراید نیز تهیه کرد.

 

تری هیدرات آلومینیوم فلوراید در طبیعت به عنوان ماده معدنی کمیاب روزنبرگیت یافت می شود. شکل بی آب آن به نظر می رسد شامل ماده معدنی oksarsonite باشد که اخیراً شناخته شده است (تا سال ۲۰۲۰).

 

طیف FTIR آلومینیم فلوراید

 

طیف FTIR آلومینیم فلوراید

 

کاربردهای آلومینیوم فلوراید

 

از کمپلکس های فلورئورید آلومینیوم برای مطالعه جنبه های مکانیکی واکنش های انتقال فسفوریل در زیست شناسی استفاده می شود که از اهمیت اساسی برای سلول ها برخوردار هستند، زیرا انیدریدهای اسید فسفریک مانند ATP و GTP اکثر واکنش های مربوط به متابولیسم رشد و تمایز را کنترل می کنند.

 

مشاهده اینکه آلومینیم فلوراید می تواند به پروتئین های G هتروتریمریک متصل شده و فعال شود، ثابت شده است که برای مطالعه فعال سازی پروتئین G در داخل بدن، برای روشن سازی ساختارهای سه بعدی چندین GTPase و درک مکانیسم بیوشیمیایی هیدرولیز GTP، مفید است.

 

همراه با فلوراید زیرکونیوم، فلوراید آلومینیوم ماده ای برای تولید شیشه های فلورالومینات است. این ترکیب همچنین برای جلوگیری از تخمیر استفاده می شود. آلومینیم فلوئورید مانند فلوراید منیزیم، به عنوان یک فیلم نازک نوری با شاخص کم استفاده می شود، به ویژه در مواردی که به شفافیت UV نیاز باشد.

 

فلوراید آلومینیوم، قوی ترین اسید لوئیس جامد: ساختار و واکنش

 

فلوراید آلومینیوم، قوی ترین اسید لوئیس جامد: ساختار و واکنش

 

مقاله ای تحت عنوان بالا در سال ۲۰۱۶ منتشر شده است. در این مطالعه که چکیده تصویری آن در بالا آورده شده، پس از یک مقدمه تاریخی، مروری بر روش های مختلف تجربی و نظری برای درک ماهیت این کاتالیزورها ارائه شده است. توجه ویژه به مدل سازی نظری مراکز سطح و مقایسه با نتایج تجربی شده است.

 

طبقه بندی این اسیدهای جامد لوئیس در بین اسیدهای لوئیس مولکولی شناخته شده با استفاده از روش های مختلف حاصل می شود. چندین واکنش کاتالیزوری جذاب شامل فعال شدن پیوند C-H و C-F در قسمت دوم کار بررسی ارائه شده است.

 

همچنین در مقاله ای دیگری که توسط محققان دانشگاه های علم و صنعت و امیرکبیر ایران در سال ۲۰۰۵ منتشر شده است، بررسی مراحل مختلف رشد کریستال آلومینیم فلورید انجام گردیده که شما بزرگواران با کلیک بر اینجا می توانید متن کامل آن را مطالعه نمایید.

 

آیا فلوئوراید آلومینیوم خطرناک است؟

 

بسیاری از اثرات نوروتوکسیک فلوراید به دلیل تشکیل کمپلکس های فلوراید آلومینیوم است که از ساختار شیمیایی فسفات تقلید کرده و بر فعالیت فسفوهیدرولازهای ATP و فسفولیپاز تأثیر می گذارد. فقط غلظت های میکرومولار آلومینیوم برای تشکیل این ما ه مورد نیاز است.

 

قرار گرفتن انسان در معرض فلوئورید آلومینیوم می تواند در یک محیط صنعتی مانند انتشار، فرآیندهای کاهش آلومینیوم رخ دهد، یا هنگامی که فرد هر دو منبع فلوراید را مصرف کند، به عنوان مثال، فلوراید موجود در آب آشامیدنی یا باقی مانده سموم دفع آفات بر پایه فلوراید باشد.

 

مواد شیمیایی فلورایدی ممکن است حاوی آلومینیوم فلوراید نیز باشند. داده ها در مورد اثرات بالقوه عصبی ناشی از قرار گرفتن مزمن در معرض گونه های آلومینیوم موجود در آب محدود هستند.