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氯化鋁（氯和鋁的化合物）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-19

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氯化鋁

氯和鋁的化合物

氯化鋁，或三氯化鋁，化學(xué)式為AlCl3，是氯和鋁的化合物。氯化鋁熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都很低，且會(huì )升華，為共價(jià)化合物。熔化的氯化鋁不易導電，和大多數含鹵素離子的鹽類(lèi)（如氯化鈉）不同。與BF3結構類(lèi)似。氯化鋁和氯化鐵均為共價(jià)化合物。

基本信息

中文名	氯化鋁
外文名	aluminium chloride
化學(xué)式	AlCl?
分子量	133.34
熔點(diǎn)	194℃

展開(kāi)

簡(jiǎn)介

AlCl3采取“YCl3”結構，為Al立方最密堆積層狀結構，而AlBr3中Al卻占Br最密堆積框架的相鄰四面體間隙。熔融時(shí)AlCl3生成可揮發(fā)的二聚體Al2Cl6，含有兩個(gè)三中心四電子氯橋鍵，更高溫度下Al2Cl6二聚體則離解生成平面三角形AlCl3，與BF3結構類(lèi)似。

氯化鋁是無(wú)色透明晶體或白色而微帶淺黃色的結晶性粉末。氯化鋁的蒸氣或溶于非極性溶劑中或處于熔融狀態(tài)時(shí)，都以共價(jià)的二聚分子形式存在。可溶于水和許多有機溶劑。水溶液呈酸性。芳烴存在下，氯化鋁與鋁混合可用于合成二（芳烴）金屬配合物。例如，二苯鉻就是通過(guò)特定金屬鹵化物經(jīng)由Fischer-Hafner合成制備的。

氯化鋁和氯化鐵均為共價(jià)化合物。

物理性質(zhì)

三氯化鋁，白色顆粒或粉末，有強鹽酸氣味，

工業(yè)品呈淡黃色。易溶于水、醇、氯仿、四氯化碳，微溶于苯。熔化的氯化鋁不易導電，和大多數含鹵素離子的鹽類(lèi)（如氯化鈉）不同。氯化鋁的水溶液完全解離，是良好的導電體。

無(wú)水氯化鋁在178℃升華，它的蒸氣是締合的雙分子。在空氣中能吸收水分，一部分水解而放出氯化氫。

氯化鋁為無(wú)色透明晶體或白色而微帶淺黃色的結晶性粉末。極易吸收水分并部分水解放出氯化氫而形成酸霧。易溶于水并強烈水解，溶液顯酸性。也溶于乙醇和乙醚，同時(shí)放出大量的熱。六水合氯化鋁為無(wú)色斜方晶體，密度 2.398g/cm，100℃時(shí)分解。

CAS號	7446-70-0
熔點(diǎn)	194℃
沸點(diǎn)	181℃
相對密度(水=1)	2.44
分子量	133.34

化學(xué)性質(zhì)

氯化鋁是強路易斯酸, 可和路易斯堿作用產(chǎn)生化合物，甚至也可和二苯甲酮和均三甲苯之類(lèi)的弱路易斯堿作用。若有氯離子存在，氯化鋁會(huì )生成(四)氯鋁酸根離子AlCl4：

AlCl3(aq) + Cl(aq) ? AlCl4(aq)

在水中，氯化鋁會(huì )部分水解，形成氯化氫氣體或H3O離子。其水溶液和其他含鋁物質(zhì)的溶液相同，含有水合鋁離子，跟適當份量的氫氧化鈉反應可生成氫氧化鋁沉淀：

AlCl3(aq) + 3 NaOH(aq) → Al(OH)3(s) + 3NaCl(aq)
AlCl3(aq) + 3 H2O → AlO2+ 3HCl + H3O

Al2O3+3C+3Cl2→2AlCl3+3CO 加熱條件

2Al+3Cl2→2AlCl3 加熱條件

AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O

氯化鋁容易潮解，由于水合會(huì )放熱，遇水可能會(huì )爆炸。它會(huì )部分水解，釋放氯化氫或氫氯酸。

溶液呈酸性，這是由于鋁離子部分水解造成的。

[Al(H2O)6] + H2O ? [Al(OH)(H2O)5] + H3O

主要用途

1.氯化鋁主要用在傅-克反應中，

例如以苯和光氣為原料制備蒽醌，應用于染整工業(yè)中。在廣義的傅-克反應中，酰氯或鹵代烷和芳香族物質(zhì)的反應式如右：

2.苯及其衍生物在發(fā)生上述反應時(shí)，主產(chǎn)物是對位的異構物。相比較下，烷基化反應涉及的問(wèn)題較多，不如酰基化反應應用廣泛。無(wú)論是哪種反應，氯化鋁和其他原料和儀

器都必須是中等干燥的，少量的水有助于反應進(jìn)行。

由于氯化鋁可與反應產(chǎn)物配位，因此應用在傅克反應時(shí)，它的用量必須與反應物相同，而非“催化量”。反應后的氯化鋁很難回收，會(huì )產(chǎn)生大量的腐蝕性廢料。為了達到綠色化學(xué)的要求，化學(xué)家開(kāi)始使用三氟化釔或三氟化鏑來(lái)替代氯化鋁，減少污染。

氯化鋁也常用來(lái)將醛基加在苯環(huán)上，如加特曼-科赫反應用一氧化碳、氯化氫、氯化鋁及氯化亞銅為催化劑。

3.氯化鋁在有機化學(xué)中有很廣泛的應用。它可以催化Ene反應，比如3-丁烯-2-酮（甲基乙烯基甲酮）與香芹酮加成：

4.AlCl3也常用在烴類(lèi)聚合反應和異構化反應中，重要的例子包括工業(yè)上乙苯的生產(chǎn)。乙苯可用于進(jìn)一步制備苯乙烯、聚苯乙烯以及用作清潔劑的十二烷基苯。

芳烴存在下，氯化鋁與鋁混合可用于合成二(芳烴)金屬配合物。例如，二苯鉻就是通過(guò)特定金屬鹵化物經(jīng)由Fischer-Hafner合成制備的。

低濃度的堿式氯化鋁常是防汗藥的成分之一，而多汗癥患者在使用時(shí)濃度會(huì )高些（12%或更高）。

5.用作有機合成的催化劑，如石油裂解、合成染料、合成橡膠、合成洗滌劑、醫藥、香料等；

6.用于制造農藥、有機鋁化合物、酞菁系有機顏料用催化劑、乙基苯制造用催化劑；

7.用于金屬冶煉、潤滑油合成；

8.食品級產(chǎn)品用作膨松劑、清酒等防變色劑及果膠的絮凝劑；

9.用作分析試劑、防腐劑、媒染劑。

制備方法

實(shí)驗室制法

實(shí)驗室用鋁和鹽酸在常溫條件下制備（2A l+ 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑）。在加熱條件下可以加速制備。

若用結晶氯化鋁制備無(wú)水三氯化鋁，由于其極易水解，需在氯化氫氛圍下加熱使其失去結晶水，或用氯化亞砜等脫水劑處理。

工業(yè)制法

工業(yè)上在常溫條件下用碳氯化法制取（Al2O3 + 3C + 3Cl2 =△= 2AlCl3 + 3CO）。

在常溫條件下也可用氧化鋁和四氯化碳反應制備（Al2O3 + 3CCl4 == 2AlCl3 + 3COCl2）。

無(wú)水氯化鋁在石油工業(yè)中及其他某些有機合成反應中用作催化劑。

金屬鋁法：將鋁錠放入密閉的氯化反應爐內，加熱并通氯氣進(jìn)行氯化反應，生成的氯化鋁升華進(jìn)入捕集器，經(jīng)捕集，即制得氯化鋁成品；

化學(xué)反應式：2Al + 3Cl2 → 2AlCl3

2.鋁氧粉法：將一定粒度的工業(yè)氧化鋁與石油焦按一定比例投入焙燒爐內混合均勻，由爐底通入空氣進(jìn)行焙燒。焙燒后的物料進(jìn)入氯化爐，爐中通入氯氣和氧氣，鋁氧粉在還原劑炭的存在下與氯反應。生成的氣相產(chǎn)物經(jīng)預冷、凈化去捕集器，制得氯化鋁成品。尾氣經(jīng)氫氧化鈉或亞硫酸鈉溶液吸收處理后排空；

3.熔融法：將金屬鋁加熱熔融后通入無(wú)水氯化氫，而制得。

注意事項

無(wú)水氯化鋁會(huì )和堿劇烈反應，因此需妥善處理。含結晶水的氯化鋁較無(wú)此問(wèn)題。

如果吸入無(wú)水氯化鋁或接觸眼睛和皮膚會(huì )造成刺激。

侵入途徑：吸入、食入、經(jīng)皮吸收。

健康危害

吸入高濃度氯化鋁可刺激上呼吸道產(chǎn)生支氣管炎，并且對皮膚、粘膜有刺激作用，個(gè)別人可引起支氣管哮喘。誤服量大時(shí)，可引起口腔糜爛、胃炎、胃出血和粘膜壞死。

慢性作用：長(cháng)期接觸可引起頭痛、頭暈、食欲減退、咳嗽、鼻塞、胸痛等癥狀。

急性毒性：LD503730mg/kg(大鼠經(jīng)口)；危險特性：遇水反應發(fā)熱放出有毒的腐蝕性氣體；燃燒(分解)產(chǎn)物：氯化物、氧化鋁。

安全術(shù)語(yǔ)

S26不慎與眼睛接觸后，請立即用大量清水沖洗并征求醫生意見(jiàn)。

S45若發(fā)生事故或感不適，立即就醫(可能的話(huà)，出示其標簽)。

S36/37/39穿戴適當的防護服、手套和護目鏡或面具。

安全措施

眼睛防護：戴化學(xué)安全防護眼鏡。

防護服：穿工作服(防腐材料制作)。

手防護：戴橡皮手套。

皮膚接觸：立即脫去污染的衣著(zhù)，用大量流動(dòng)清水徹底沖洗。

誤食入：患者清醒時(shí)立即漱口，給飲牛奶或蛋清。立即就醫。

防護措施呼吸系統防護：可能接觸其粉塵時(shí)，應該佩帶防塵口罩。必要時(shí)佩帶防毒面具。

滅火方法：干粉、砂土。禁止用水。

其它：工作后，淋浴更衣。單獨存放被毒物污染的衣服，洗后再用。保持良好的衛生習慣。

泄漏應急處理

隔離泄漏污染區，周?chē)O警告標志，建議應急處理人員戴自給式呼吸器，穿化學(xué)防護服。不要直接接觸泄漏物，勿使泄漏物與可燃物質(zhì)（木材、紙、油等）接觸，用清潔的鏟子收集于密閉容器中作好標記，等待處理。如果大量泄漏，最好不用水處理，在技術(shù)人員指導下清除。

急救措施

皮膚接觸：立即脫去污染的衣著(zhù)，用大量流動(dòng)清水徹底沖洗。

眼睛接觸：立即提起眼瞼，用流動(dòng)清水沖洗10分鐘或用2%碳酸氫鈉溶液沖洗。

吸入：迅速脫離現場(chǎng)至空氣新鮮處。注意保暖，保持呼吸道通暢。必要時(shí)進(jìn)行人工呼吸。就醫。

食入：患者清醒時(shí)立即漱口，給飲牛奶或蛋清。立即就醫。

滅火方法：干粉、砂土。禁止用水。

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