Где применяется нитрат алюминия

Аl(NО3)3 — свойства и применение

Соли металлов очень часто используются для изготовления различных элементов, которые играют важное значение в других отраслях промышленности. Поэтому их довольно часто синтезируют из разнообразных соединений, чтобы затем использовать в своих целях. Нитрат алюминия относится к наиболее востребованным веществам, так как обладает прекрасными свойствами и может быть применен в широких масштабах.

Благодаря высокой химической активности солеобразующих металлов, свойства будут весьма ярко проявляться, так что именно поэтому стараются выбирать активные соединения. С ними проще работать, но могут потребоваться специальные условия хранения, так как в некоторых случаях реакция происходит прямо на открытом воздухе, что недопустимо, так как не будет контроля.

Химическая формула и свойства соединения

Условными обозначениями формула нитрата алюминия выглядит следующим образом:Аl(NО3)3. Это соединение обладает следующими параметрами:

  • • пребывает в твердом агрегатном состоянии при нормальных условиях;
  • • молярная масса составляет 212,996 грамм на моль;
  • • плотность равняется 1,89 грамм на кубический сантиметр;
  • • плавится вещество всего при 66 градусах по Цельсию;
  • • массовая доля азота в нитрате алюминия составляет 19,7%;
  • • в химических реакциях проявляет высокую активность, которая увеличивается при нагревании до определенного уровня, так как дальше начинается разложение.

Нитрат алюминия 3 можно получить несколькими способами, которые дают одинаково хороший результат, а отличаются лишь необходимостью наличия разных компонентов:

1. Самым простым способом будет растворение или так называемое травление чистого металла в разведенной азотной кислоте: 8Аl+30НNО3=8Аl(NО3)3+3N2О+15Н2О.

2. Также можно осуществлять воздействие азотной кислотой на основание алюминия: Аl(ОН)3+3НNО3=Аl(NО3)3+3Н2О.

3. Можно проводить реакцию замещения, для чего используются менее активные металлы, которые вытесняются алюминием: Аl2(SО4)3+3BА(NО3)2=2Аl(NО3)3+3BАSО4.

4. Чтобы сразу получить безводный раствор, нужно провести реакцию кристаллогидрата, которая может иметь два вида взаимодействий:

5. В промышленности твердое вещество также получают двумя основными методами:

6. Можно применять в качестве исходного сырья бромид алюминия, тогда реакция будет протекать постепенно в две стадии:

Как видно, раствор нитрата алюминия и твердое вещество можно получить большим количеством способов, причем для этого даже не потребуются специальные условия.

Реакции, в которых может принимать участие вещество

Алюминий относится к категории амфотерных элементов, так что при определенных условиях он может проявлять разные свойства. Это широко используется в промышленности, чтобы можно было управлять химическими реакциями в зависимости от необходимости. Нитрат алюминия взаимодействует с большим количеством соединений различного рода, так что может использоваться в широком спектре работ:

  • • Цепочка алюминий→нитрат алюминия→гидроксид алюминия может быть пройдена ровно за два простых этапа в следующей последовательности:
  • • Нитрат алюминия→хлорид алюминия можно получить при помощи воздействия на вещество соляной кислотой: Аl(NО3)3+3НCl=АlCl3+3НNО3.
  • • Оксид алюминия→нитрат алюминия получают по простой схеме: Аl2О3+3N2О5=2Аl(NО3)3.
  • • Нитрат алюминия и гидроксид натрия во взаимодействии дают следующий результат Аl(NО3)3+3NАОН=Аl(ОН)3↓+3NАNО3.
  • • Нитрат цинка и алюминий при взаимодействии проведут реакцию вытеснения менее активного металла: 3Zn(NО3)2+2Аl=2Аl(NО3)3+3Zn.
  • • Нитрат калия с алюминием не реагирует, так как калий является более активным металлом, поэтому алюминий не может вытеснять его из соединений.
  • • А вот такому виду замещения, как алюминий→нитрат железа ничего не мешает: 3Fe(NО3)2+2Аl=2Аl(NО3)3+3Fe.
  • • Разложение нитрата алюминия происходит при нагревании среды до 150-200 градусов по Цельсию: 4Аl(NО3)3=2Аl2О3+12NО2+3О2.
Читайте также:  Реакция воздействия алюминия с углеродом

Это только небольшой перечень реакций, в которые вступает вещество.

Использование алюминиевой соли азотной кислоты

Вещество используется на текстильных фабриках для протравки тканей перед покраской, играет важную роль при дублении кожи, служит для изготовления нитей накаливания. Каталитические свойства применяется для очистки нефти от различных вредных примесей, а также может убирать коррозию с металлов и некоторых сплавов. Входит в состав некоторых антиперспирантов.

Опасность вещества для человека находится на низком уровне или отсутствует вовсе. Твердые элементы можно брать в руки без защитных перчаток, а нюхать материал без какого-либо опасения получить ожог дыхательный путей. Случаи попадания алюминиевого нитрата в пищеварительную систему человека не фиксировались, так что сказать об опасности сложно.

При проведении испытаний на крысах после внутреннего употребления погибла половина испытуемой группы. Так что наверняка опасность присутствует, но в любом случае, ни одно химическое вещество нельзя употреблять в пищу, пока его свойства не будут исследованы и не доказана польза для организма.

Источник

Нитрат алюминия

Общие Систематическое наименование Нитрат алюминия Традиционные названия Нитрат алюминия, тринитрат алюминия, алюминия (III) нитрат Химическая формула Al(NO3)3 Эмпирическая формула Al(NO3)3 Физические свойства Состояние (ст. усл.) твёрдое Молярная масса 212,996 г/моль Плотность 1,89 [1] г/см³ Термические свойства Температура плавления 66 °C (с разл.) [1] ; нонагидрат: 73,5 [1] °C Энтальпия образования (ст. усл.) − 927 кДж/моль; нонагидрат:
− 3757 [2] ; гексагидрат:
− 2871 [3] кДж/моль Химические свойства Растворимость в воде при 25 °C: 63,7 г/100 мл Растворимость в воде нонагидрат при 20 °C: 73,9 [4] Растворимость в в метаноле при 35 °C: 14,45 [5] Растворимость в в этаноле при 35 °C: 8,63 [5] г/100 мл Растворимость в в этиленгликоле при 35 °C: 18,32 [5] Структура Кристаллическая структура моноклинная Классификация Рег. номер CAS 13473-90-0
7784-27-2 (нонагидрат) SMILES [Al+3].O=[N+]([O-])[O-].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O Регистрационный номер EC 236-751-8 RTECS BD1040000
BD1050000 (нонагидрат) Безопасность ЛД50 (крысы, перорально) 4280 мг/кг

Нитра́т алюми́ния, азотнокислый алюминий — Al(NO3)3, неорганическое соединение, алюминиевая соль азотной кислоты.

Помимо собственно безводного нитрата, у алюминия существуют и основные нитраты: AlOH(NO3)2 и Al(OH)2NO3, а также ряд гидратированных солей Al(NO3)3•xH2O (х = 4, 6, 8, 9), среди которых наиболее стабилен нонагидрат: Al(NO3)3•9H2O.

Содержание

Физические свойства

Безводный нитрат алюминия представляет собой белое или бесцветное кристаллическое, чрезвычайно гигроскопичное вещество, дымящее на воздухе [2] [6] . Хорошо растворим в холодной воде (63,7 % при 25 °C) и полярных органических растворителях [6] . Температура плавления 66 °C (с разложением), в вакууме возгоняется при 50 °C [2] .

Нонагидрат Al(NO3)3•9H2O — белые кристаллы, расплывающееся на воздухе, с моноклинной структурой (a=1,086 нм, b=0,959 нм, c=1,383 нм, β=95,15°, z=4, пространственная группа P21/a). При нагревании чуть выше температуры плавления (73,6 °C) теряет сперва одну, а затем ещё две молекулы воды [2] .

Читайте также:  Свойства алюминия высокой чистоты

Плотность водного раствора нитрата алюминия при 18 °C [7] :

1 % 2 % 4 % 6 % 8 % 10 % 12 % 14 %
Плотность, г/л 1006,5 1014,4 1030,5 1046,9 1063,8 1081,1 1098,9 1117,1
16 % 18 % 20 % 24 % 28 % 30 % 32 %
1135,7 1154,9 1174,5 1215,3 1258,2 1280,5 1303,6

Химические свойства

  • При растворении в воде подвергается гидролизу[8] :

Водные растворы нитрата алюминия имеют pH от 2,5 до 3,7 [9] . При нагревании гидролиз можно провести полностью [8] :

  • Вступает в реакцию со щелочами:

Реакция с концентрированным водным раствором аммиака может идти по двум направлениям [8] . На холоде: При нагревании:

  • При нагревании разлагается [8] :

Нонагидрат при сильном нагревании (135 °C) сперва образует основную соль Al(OH)2NO3•1,5H2O, а при более высокой температуре (200 °C) разлагается до аморфного оксида алюминия[10] .

  • Нитрат алюминия является сильным окислителем — его безводная форма со взрывом реагирует со многими органическими растворителями (например: с диэтиловым эфиром и бензолом).

Получение

Лабораторные методы

В лаборатории водный раствор нитрата алюминия получают растворением алюминия в разбавленной азотной кислоте:

Альтернативный метод заключается во взаимодействии гидроксида алюминия с азотной кислотой:

Наконец, искомую соль можно получить обменной реакцией сульфата алюминия с нитратом бария или свинца:

Из водного раствора посредством кристаллизации выделяют нонагидрат нитрата алюминия. Кристаллогидраты с меньшим количеством воды получают из водных растворов азотной кислоты [10] .

Безводный нитрат алюминия можно получить реакцией кристаллогидрата с избытком оксидом азота (V) (реакция (1)) или безводного хлорида алюминия с нитратом хлора (реакция (2)) [10] [11] :

Промышленное производство

В промышленности безводный нитрат алюминия получают взаимодействием оксида или гидроксида алюминия с оксидом азота (V) [8] :

В случае использования бромида алюминия в качестве исходного сырья для синтеза, реакция идёт в две стадии:

Применение

Соединение используется в текстильной промышленности как протрава при крашении тканей, для дубления кожи, в производстве нитей накаливания, в качестве катализатора при очистке нефти, антикоррозионного агента; в производстве изоляционных бумаг, нагревательных элементах, антиперспирантов; в ядерной физике [12] .

Источник

Нитрат алюминия

Нитрат алюминия

Систематическое
наименование
Нитрат алюминия
Традиционные названия Азотнокислый алюминий, нитрат алюминия, тринитрат алюминия, алюминия III нитрат
Хим. формула Al(NO3)3
Рац. формула Al(NO3)3
Состояние твёрдое
Молярная масса 212,996 г/моль
Плотность 1,89
Температура
• плавления 66 °C (с разл.); нонагидрат: 73,5
Энтальпия
• образования − 927 кДж/моль; нонагидрат:
− 3757; гексагидрат:
− 2871 кДж/моль
Растворимость
• в воде при 25 °C: 63,7 г/100 мл
• в воде нонагидрат при 20 °C: 73,9
• в в метаноле при 35 °C: 14,45
• в в этаноле при 35 °C: 8,63
• в в этиленгликоле при 35 °C: 18,32
Кристаллическая структура моноклинная
Рег. номер CAS 13473-90-0
7784-27-2 (нонагидрат)
PubChem 16713320
Рег. номер EINECS 236-751-8
SMILES
RTECS BD1040000
BD1050000 (нонагидрат)
ChemSpider 24267
ЛД50 (крысы, перорально) 4280 мг/кг
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Нитрат алюминия, азотнокислый алюминий — Al(NO3)3, неорганическое соединение, алюминиевая соль азотной кислоты.

Помимо собственно безводного нитрата, у алюминия существуют и основные нитраты: AlOH(NO3)2 и Al(OH)2NO3, а также ряд гидратированных солей Al(NO3)3•xH2O (х = 4, 6, 8, 9), среди которых наиболее стабилен нонагидрат: Al(NO3)3•9H2O.

Содержание

Физические свойства

Безводный нитрат алюминия представляет собой белое или бесцветное кристаллическое, чрезвычайно гигроскопичное вещество, дымящее на воздухе. Хорошо растворим в холодной воде (63,7 % при 25 °C) и полярных органических растворителях. Температура плавления 66 °C (с разложением), в вакууме возгоняется при 50 °C.

Нонагидрат Al(NO3)3•9H2O — белые кристаллы, расплывающееся на воздухе, с моноклинной структурой (a=1,086 нм, b=0,959 нм, c=1,383 нм, β=95,15°, z=4, пространственная группа P21/a). При нагревании чуть выше температуры плавления (73,6 °C) теряет сперва одну, а затем ещё две молекулы воды.

Плотность водного раствора нитрата алюминия при 18 °C:

16 % 18 % 20 % 24 % 28 % 30 % 32 %
1 % 2 % 4 % 6 % 8 % 10 % 12 % 14 %
Плотность, г/л 1006,5 1014,4 1030,5 1046,9 1063,8 1081,1 1098,9 1117,1
1135,7 1154,9 1174,5 1215,3 1258,2 1280,5 1303,6

Химические свойства

  • При растворении в воде подвергается гидролизу:

Al(NO3)3 + 4 H2O ⇆ [Al(H2O)4] 3+ + 3 NO3 − [Al(H2O)4] 3+ + H2O ⇆ [Al(H2O)3(OH)] 2+ + H3O + Водные растворы нитрата алюминия имеют pH от 2,5 до 3,7. При нагревании гидролиз можно провести полностью: Al(NO3)3 + 3 H2O = Al(OH)3 ↓ + 3 HNO3

  • Вступает в реакцию со щелочами:

Al(NO3)3 + 3 NaOH = Al(OH)3 ↓ + 3 NaNO3 Al(NO3)3 + 4 NaOH = Na[Al(OH)4] + 3 NaNO3 Реакция с концентрированным водным раствором аммиака может идти по двум направлениям. На холоде: Al(NO3)3 + 3 NH3 + 3 H2O = Al(OH)3 ↓ + 3 NH4NO3 При нагревании: Al(NO3)3 + 3 NH3 + 3 H2O = AlO(OH) ↓ + 3 NH4NO3 + H2O

  • При нагревании разлагается:

4 Al(NO3)3 = 2 Al2O3 + 12 NO2 ↑ + 3 O2 ↑ Нонагидрат при сильном нагревании (135 °C) сперва образует основную соль Al(OH)2NO3•1,5H2O, а при более высокой температуре (200 °C) разлагается до аморфного оксида алюминия.

  • Нитрат алюминия является сильным окислителем — его безводная форма со взрывом реагирует со многими органическими растворителями (например: с диэтиловым эфиром и бензолом).

Получение

Лабораторные методы

В лаборатории водный раствор нитрата алюминия получают растворением алюминия в разбавленной азотной кислоте:

Альтернативный метод заключается во взаимодействии гидроксида алюминия с азотной кислотой:

Наконец, искомую соль можно получить обменной реакцией сульфата алюминия с нитратом бария или свинца:

Из водного раствора посредством кристаллизации выделяют нонагидрат нитрата алюминия. Кристаллогидраты с меньшим количеством воды получают из водных растворов азотной кислоты.

Безводный нитрат алюминия можно получить реакцией кристаллогидрата с избытком оксидом азота V (реакция (1)) или безводного хлорида алюминия с нитратом хлора (реакция (2)):

Промышленное производство

В промышленности безводный нитрат алюминия получают взаимодействием оксида или гидроксида алюминия с оксидом азота V:

В случае использования бромида алюминия в качестве исходного сырья для синтеза, реакция идёт в две стадии:

Применение

Соединение используется в текстильной промышленности как протрава при крашении тканей, для дубления кожи, в производстве нитей накаливания, в качестве катализатора при очистке нефти, антикоррозионного агента; в производстве изоляционных бумаг, нагревательных элементах, антиперспирантов; в ядерной физике.

Опасность

ЛД50 (крысы, перорально) = 4,28 г/кг.

Источник

Читайте также:  Алюминий лазерная резка гибка