Al no3 3 как получить: Как из Al получить AL(NO3)3?

Нитрат алюминия — свойства, получение и применение

Содержание

1. Физические свойства
2. Химические свойства
3. Получение
4. Лабораторные методы
5. Промышленное производство
6. Применение
7. Опасность

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.

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:

	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:

Водные растворы нитрата алюминия имеют pH от 2,5 до 3,7.

При нагревании гидролиз можно провести полностью:

• Вступает в реакцию со щелочами:

Реакция с концентрированным водным раствором аммиака может идти по двум направлениям.

На холоде:

При нагревании:

• При нагревании разлагается :

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.

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:

• •    Аl(ОН)₃·9Н₂0+9N₂
  О₅=Аl(NО₃)₃+18НNО₃;
• •    АlCl₃+3ClNО₃=Аl(NО₃)₃+3Cl₂.

 

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

 

• •    Аl₂О₃+3N₂О₅=2Аl(NО₃)₃;
• •    Аl(ОН)₃+3N₂О₅=Аl(NО₃)₃+3НNО₃.

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

 

• •    вначале идет поляризация: 2АlBr₃+8N₂О₅=2[NО₂]^—[Аl(NО₃)₄]⁺+3Br₂+6NО₂.
• •    а затем реакция завершается: 2[NО
  2]^—[Аl(NО₃)₄]⁺=2Аl(NО₃)₃+4N₂О+О₂.

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:

              4Аl+4НNО₃=4Аl(NО₃)₃+2Н₂;

              3Аl(NО₃)₃+3KОН=3Аl(ОН)₃+3KNО₃.

• •    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.

 

 

 

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.

Нитрат алюминия | Сульфат алюминия

Нитрат алюминия представляет собой соединение, представляющее собой соль азотной кислоты и алюминия. В нормальных условиях нитрат алюминия существует в виде кристаллогидрата. Что касается визуальной формы нитрата алюминия, то она обычно представляет собой кристаллическое твердое вещество или порошок и имеет желтую окраску. Нитрат алюминия является твердым соединением в соответствии со Стандартной температурой и давлением. Формула соединения – Al(NO3)3.

Физические свойства нитрата алюминия

У этого соединения много различных физических свойств. Например, нитрат алюминия имеет молярную массу, равную 212,996 г/моль. Что касается плотности соединения, то она составляет 1,401 г/см3. Кроме того, как и любое другое соединение, нитрат алюминия имеет температуры плавления и кипения, которые составляют 72,8°С и 135°С соответственно. Растворимость нитрата алюминия известна в различных жидкостях. Нитрат алюминия не имеет запаха, а его молекулярная масса составляет 375,13. Химическая формула нитрата алюминия – Al(NO₃)₃.

Получение нитрата алюминия

Вы не сможете легко получить нитрат алюминия, просто объединив азотную кислоту и алюминий. В этом случае алюминий образует пассивирующий слой. Но нитрат алюминия можно получить, если соединить трихлорид алюминия и азотную кислоту. Поступая таким образом, вы также создадите побочный продукт, нитрозилхлорид, который выделяется из раствора в виде газа. Нитрат алюминия можно также получить, если смешать сульфат алюминия и нитрат свинца. Из раствора выпадет сульфат свинца, а в растворе останется только нитрат алюминия.

Растворимость нитрата алюминия в различных веществах

Нитрат алюминия пытались растворить в таких веществах, как вода, метанол, этанол и этиленгликоль. Нитрат алюминия растворим во всех этих веществах. Что касается воды, он растворяется в количестве 160 г/100 мл при 100 °C. В случае метанола растворимый показатель составляет 14,45 г/100 мл. Нитрат алюминия растворяется в этаноле при концентрации 8,63 г/100 мл. А когда дело доходит до этиленгликоля, существует коэффициент растворимости 18,32 г/100 мл.

Применение нитрата алюминия

Это соединение представляется весьма ценным и имеет множество важных применений. Во-первых, нитрат алюминия оказался очень сильным окислителем. По этой причине он абсолютно бесценен в процессе окисления. Хотя это основное применение нитрата алюминия, существуют и другие применения, и их тоже следует учитывать.

Нитрат алюминия используется для извлечения урана. Процесс добычи урана заключается в извлечении урана из земли. Учитывая, насколько важен уран, без него очень сложно представить современный мир. Нитрат алюминия используется для этого процесса извлечения урана. Поэтому проведение экстракции было бы намного сложнее без нитрата алюминия.

Наверное, каждый человек нашего века знает об антиперспирантах и ​​области их применения. Антиперспиранты относятся к группе дезодорантов и препятствуют потоотделению, а также влияют на запах тела человека. Обычно антиперспиранты наносят под руки. Нитрат алюминия является незаменимым компонентом антиперспирантов, производство которых невозможно без нитрата алюминия.

Соединение нитрата алюминия также широко используется в качестве компонента ингибиторов коррозии. Ингибиторы коррозии — это вещества, которые добавляют в различные устройства для предотвращения коррозии этих устройств. Например, ингибиторы коррозии широко используются со всеми типами ультразвуковых очистителей. А нитрат алюминия всегда добавляется в ингибиторы коррозии и служит одним из важнейших компонентов этих средств.

Другой важной областью применения нитрата алюминия является крашение, где он используется в качестве протравы. Морилка – это специальное средство, которое служит определенной цели, заключающейся в связывании красителей с материалами. Когда дело доходит до нитрата алюминия, он специально используется с хлопком. Без использования нитрата алюминия красители просто не будут связываться с хлопком. По этой причине нитрат алюминия является очень важным компонентом в процессе окрашивания хлопкового материала.

Нефть и масла также очищаются нитратом алюминия. Большое значение в промышленности имеют процессы переработки нефти и нефти. Например, благодаря такой переработке сырая нефть может быть преобразована в бензин или газолин, LPG (сжиженный нефтяной газ), керосин, дизельное топливо, мазут и реактивное топливо. И ни один из этих процессов не может осуществляться без использования нитрата алюминия. Это еще одно доказательство важности нитрата алюминия для промышленности.

И, конечно же, азотнокислый алюминий, как химическое соединение, широко используется для демонстрации студентам и учащимся различных типов химических реакций. При применении нитрата алюминия эти реакции приобретают действительно интересный и яркий вид. Видя такие яркие реакции, студенты и школьники лучше понимают процессы, происходящие в химии, становятся более умными и образованными.

Что касается других гидратированных и негидратированных типов нитратов алюминия, они также широко используются в промышленности. Использование, которое выделяется среди всех, заключается в следующем. Соли нитрата алюминия используются для производства глинозема, который затем используется для производства различных видов изоляционной бумаги. Электронно-лучевая трубка состоит из различных элементов, а в ее нагревательных элементах используется нитрат алюминия. Кроме того, ламинаты трансформаторных сердечников также содержат этот тип соединения. Актинидные элементы извлекаются и с использованием этих солей.

Хорошо известно, что различные соединения широко используются в области медицины, и в этой области также предпринимались попытки применить нитрат алюминия. Однако на данный момент его применяли только к крысам во время различных испытаний. Результаты этих тестов были разными, включая как эффективное, так и неэффективное использование нитрата алюминия по отношению к крысам. Что касается применения нитрата алюминия для человека, то оно еще не применялось. В то же время исследования в этой области продолжаются и, возможно, когда-нибудь нитрат алюминия будет применяться по отношению к человеку. Нитрат алюминия может стать эффективным для лечения людей, как и любое другое соединение.

Меры предосторожности при пожаре

Несмотря на то, что нитрат алюминия является легковоспламеняющимся соединением, он может вызвать некоторые проблемы, связанные с пожаром, поэтому при работе с ним необходимо соблюдать некоторые меры предосторожности. При сгорании нитрата алюминия могут образовываться токсичные оксиды азота. А если компаунд сгорит вместе с некоторыми горючими продуктами, то пожар в результате может существенно увеличиться. Кроме того, все емкости, служившие для хранения нитрата алюминия, следует тщательно промыть водой. В случае пожара вы должны распылять воду, чтобы контролировать пламя. Опрыскивание следует проводить как можно дальше. Использование пены и химикатов не допускается.

Нитрат алюминия следует хранить вдали от канализации и источников воды. Следует избегать контакта нитрата алюминия с пламенем, искрами и различного рода возгораниями.

Как защитить себя при работе с нитратом алюминия?

Хотя это вещество не очень опасно, вы должны действовать надлежащим образом, чтобы защитить себя при обращении с ним. Например, при работе с нитратом алюминия следует надевать средства защиты. Защитное снаряжение включает лицевой щиток и защитные очки. Кроме того, следует также использовать перчатки из резины и пылезащитные респираторы.

Если вы по какой-то причине проглотили это вещество в большой дозе, у вас будут серьезные осложнения со здоровьем, включая раздражение желудка, рвоту, понос и тошноту. В случае любого из них в результате приема нитрата алюминия следует обратиться к врачу.

Если нитрат алюминия попал в глаза или на кожу, у вас может возникнуть раздражение глаз или кожи. После попадания нитрата алюминия в глаза следует промыть глаза большим количеством воды в течение 15 минут. Поверхность кожи также следует промыть водой с легким мылом.

Формула нитрата алюминия

Al(NO3)3

Свойства нитрата алюминия
Название паспорта безопасности: Алюминий нитрат нонагидрат
Молярная масса: 212,996 г/моль (безводный), 6 г/моль903на4 (безводный), 375,103на4 Температура плавления: 66 ° C (151 ° F, 339 K) (безводный), 73,9 ° C (165,0 ° F, 347,0 K) (без гидрата)
Температура кипения: 150 ° C (302 ° F, 423 K) (без гидрата) разлагается
Плотность: 1,72 г/см3 (нонагидрат)

Al(NO3)3·9h3O (Al[NO3]3[h3O]9) Кристаллическая структура — SpringerMaterials

Получить доступ СИФ Скачать справку (pdf)

• Влияние пандемии COVID-19

• Если у вас возникли проблемы с удаленным доступом к SpringerMaterials во время пандемии COVID-19,

• Получить помощь с удаленным доступом

• Для просмотра контента, пожалуйста войдите в систему или обратитесь к представителю Springer.

Просмотр трехмерной интерактивной структуры

Цитировать эту страницу

• Цитата

Кристаллографические данные

Параметры ячейки

		Стандартизированные данные
Космическая группа	Влияние пандемии COVID-19 Если у вас возникли проблемы с удаленным доступом к SpringerMaterials во время пандемии COVID-19, Получить помощь с удаленным доступом Для просмотра контента, пожалуйста войдите в систему или обратитесь к представителю Springer.
и
б
в
α
β
γ
а/б
б/к
к/с
В

Координаты атома

Стандартизированный

Влияние пандемии COVID-19 Если у вас возникли проблемы с удаленным доступом к SpringerMaterials во время пандемии COVID-19, Получить помощь с удаленным доступом Для просмотра контента, пожалуйста войдите в систему или обратитесь к представителю Springer.

Детали эксперимента

• Влияние пандемии COVID-19

• Если у вас возникли проблемы с удаленным доступом к SpringerMaterials во время пандемии COVID-19,

• Получить помощь с удаленным доступом

• Для просмотра контента, пожалуйста войдите в систему или обратитесь к представителю Springer.

Ссылка

• Влияние пандемии COVID-19

• Если у вас возникли проблемы с удаленным доступом к SpringerMaterials во время пандемии COVID-19,

• Получить помощь с удаленным доступом

• Для просмотра контента, пожалуйста войдите в систему или обратитесь к представителю Springer.

3D интерактивная структура

• Влияние пандемии COVID-19

• Если у вас возникли проблемы с удаленным доступом к SpringerMaterials во время пандемии COVID-19,

• Получить помощь с удаленным доступом

• Для просмотра контента, пожалуйста войдите в систему или обратитесь к представителю Springer.

Об этом контенте

Имя базы данных

PAULING FILE Multinaries Edition – 2012 г.

Идентификатор набора данных

sd_1600139

Авторские права

© Springer и система данных о фазах материалов (MPDS), Швейцария и Национальный институт материаловедения (NIMS), Япония, 2016 г.

Главный редактор

Пьер Виллар, Система данных о фазах материалов (MPDS), CH-6354 Вицнау, Швейцария

вилларс[email protected]

Кредиты

Цитировать этот контент

Пьер Виллар (главный редактор), PAULING FILE in: Inorganic Solid Phases, SpringerMaterials (онлайн-база данных), Springer, Гейдельберг (ред.