塩化アルミニウムは、アルミニウムと塩素の化合物です。化学式ではAICI3と表されます。液体または溶融状態では、電気の伝導性が低くなります。塩化ナトリウムのようなイオン性ハロゲン化物とは異なり、格子層に固体状態で存在します。
アルミニウムの塩化物は潮解性です。水と混ぜると爆発することがあります。塩化アルミニウムは水和熱が高いため、水と接触すると爆発します。塩化アルミニウムは一般に、アルミニウムや塩素などの化学元素の発熱反応によって製造されます。業務用として大量生産されています。
塩化アルミニウムの化学構造
研究によると、塩化アルミニウムはルイス酸の強力な形態であり、安定した酸塩基付加物を形成することができます.塩化アルミニウムがメシチレンのような弱いルイス塩基で構成されていても、安定したルイス塩基を形成できます。
塩化物イオンは AICI4 の形成を助けます。水と接触すると、さまざまな酸塩基溶液が形成されます。水のような液体では、部分的な加水分解が HCl ガスまたは H3O+ によって形成されます。
水中の水溶液は、水和 AI3+ イオンを含むアルミニウム塩と同じように振る舞います。塩化アルミニウムの例には、等量の水酸化ナトリウムとのみ反応するゲル化水酸化アルミニウムの沈殿が含まれます。塩化アルミニウムの化学式は次のとおりです。
AICI3 (aq) + 3 Na OH (aq) → AI (OH)3 (s) + 3 NaCl (aq)
塩化アルミニウムの化学的性質は次のとおりです。
- アルミニウムの塩化物は爆発性でも可燃性でもありません
- 腐食性物質の固体です。
- 塩化アルミニウム中のルイス酸は、工業製品の触媒として使用されています。
塩化アルミニウムの物理的性質は次のとおりです。
- 液体の状態では電気伝導体にはなりません。
- 塩化アルミニウムの色は、三塩化鉄を多量に含んでいるため、一般的に白色です。ただし、黄色に変わります。
- 塩化アルミニウムは融点と沸点が低いです。
- アルミニウムの塩化物は、摂氏 190 度の温度でのみ溶融状態になります。圧力は 2.5 気圧である必要があります。
業務用塩化アルミニウム
塩化アルミニウムは、染料産業のフリーデルクラフト反応で使用されます。染料産業では、アントラキノンはフリーデルクラフト反応から製造されます。 Friedel-Crafts は塩化アシルと反応し、芳香族系を生成します。ベンゼンを使用すると、最終生成物にパラ異性体が含まれます。ハロゲン化アルキルは、無水塩化アルミニウムの存在下で反応して、ベンゼンの同族体を形成します。このため、フリーデル クラフツ反応でのベンゼンの使用は比較的少なくなります。結果として、塩化アシル反応が主にこれに好ましい。
アシルまたはアルキル反応では、塩化アルミニウムは、反応の触媒として機能する水分がほとんどなく乾燥している必要があります。塩化アルミニウムが化学量論量で存在しない場合、製品の複雑さが増すため、問題が発生する可能性があります。
複雑な反応は、リサイクルの問題につながります。残りの残留物はかなりの腐食性廃棄物を生成するため、それらを破壊することが不可欠になります。残留物や腐食性廃棄物を減らすために、化学者は環境に優しい触媒、イッテルビウム、トリフレート、およびリサイクル可能な製品を研究しています。
塩化アルミニウムは、芳香環のアルデヒド基内に導入できます。たとえば、無水塩化アルミニウムの存在下でベンゼンを一酸化炭素と塩化水素で処理する際のガッターマン コッホ反応の使用。
塩化アルミニウムの調製
塩化アルミニウムは、650°C から 750°C (1,202°F から 1,382°F) の範囲の温度で、塩素または塩化水素とアルミニウム金属の発熱反応によって大規模に生成されます。塩化アルミニウムは、単一の置換プロセスで塩化銅とアルミニウム金属を組み合わせることによって作成できます。
したがって、塩化アルミニウムは次の方法で製造できます。
- アルミニウムと塩素の発熱反応
- アルミニウム金属と水素塩化物の反応
塩化アルミニウムの使用
塩化アルミニウムは、次の分野で広く使用されています。
- 農薬やその他の医薬品の製造
- ゴム、潤滑剤、塗料、その他の製品の製造。
- 重合と異性化に役立つ軽量炭化水素反応
- 鉱物を溶かすためのフラックスとして。
- その化学的性質により、合成物質を使用したさまざまな反応の触媒として機能します。
- アントラキノンの準備。
- 塩化物をアルミニウムの化合物と混合して、金属錯体を合成します。
- 洗剤の成分であるドデシルベンゼンを生成します。
結論
塩化アルミニウムは、アルミニウム成分と塩素成分の両方で構成されています。その化学式は AlCl3 です。一般に、アルミニウムと塩素の発熱反応によって形成されます。
三塩化鉄の存在により、塩化アルミニウムは白く見えますが、酸化物と接触すると黄色に変わります.溶けた状態では電気の良導体ではありません。水、クロロホルム、エタノール、塩化水素などに溶けます。
