氟化铝

    氟化铝 :

AlF₃ [1]

无色三 方晶系结晶,或白色结晶性粉末。存 在无水物(AlF₃)、半水合物(AlF₃· 1/2H₂O)、一水合物(AlF₃·H₂O)、三水 合物(AlF₃·3H₂O)、3(1/2)水合物(AlF₃·3(1/2)H₂O)、 九水合物(AlF₃·9H₂O)等多种形态。无水物相对 分子质量83.98。相对密度2.882(25/4℃),熔点 1272℃(升华),稍溶于水,0℃时0.13、10℃时 0.28、25℃时0.50、50℃时0.69、75℃时 0.89、100℃时1.67,溶于氢氟酸。水溶液有涩味。 九水合物熔点21℃(脱水)。3(1/2)水合物有α-及β- 两种形态,它们的相对密度为1.914(25/4℃), 100℃时脱除两分子水,在250℃时转变为无水 物。三水合物有α-型和β-型两种形态,在75℃ 以上脱水,α-型为水溶性。一水合物相对密度 为2.17。将三水合物脱水,在150℃成为1(1/2)水合 物(AlF₃·1(1/2)H₂O),在210℃就成为一水合物,在 600℃脱水,就成为半水合物,进一步脱水,就成 为无水物,这样制得的无水物因自身的水解,一 部分变成氟氧化铝(Al₃F₇O)及氧化铝Al₂O₃,故 纯度下降。无水物非常稳定,加热不分解,直至 升华。即使用氢也不能还原,除水和氢氟酸外, 几乎不溶于其他溶剂。
用途: 用作电解铝电解质的调整剂和助熔 剂;有机反应催化剂;陶瓷、珐琅助熔剂;焊条被 覆剂;透镜、棱镜折射率的改善剂。
制法: ①利用氟化氢及氢氧化铝进行气 固相反应,可制得[1],进一步升华,可得精 制[1]。
②生产磷肥时回收的氟硅酸(H₂SiF₆)与 氢氧化铝反应,生成氟化铝和氧化硅,将氧化硅 滤出后,将溶液浓缩,可析出三水合物结晶。

H₂SiF₆+2Al(OH)₃→ 2AlF₃·3H₂O+SiO₂+H₂O

若在600℃时干燥,可得无水物。
③若要求纯度不高(95%)时,可采用下法 制备。

6NH₃+6HF+AlCl₃·6H₂O→ (NH₄)₃AlF₆+3NH₄Cl+6H₂O

(NH₄)₃AlF₆→AlF₃+NH₄F

如欲获得纯度更高的产品,可将上述 (NH₄)₃AlF₆加到铂容器中,徐徐加热30min,再 强热,直到重量不再减少,维持2h,使NH₄F尽 量挥发,此时可得到99.8%以上纯度的AlF₃。