Qu’est-ce que le chlorure d’aluminium ?
Le chlorure d’aluminium est un chlorure d’aluminium dont la formule chimique est AlCl3.
Il s’agit d’un solide blanc ou jaune pâle, fortement soluble dans les marées et soluble dans l’eau à raison de 45,8 g/100 ml (20°C). Le chlorure d’aluminium est disponible sous forme anhydre et hexahydratée. Le Chlorure d’aluminium (anhydre) peut être obtenu en faisant réagir l’aluminium avec du chlore ou du chlorure d’hydrogène gazeux. Le Chlorure d’aluminium peut également être obtenu en faisant réagir de l’hydroxyde d’aluminium avec de l’acide chlorhydrique.
Utilisations du chlorure d’aluminium
Le chlorure d’aluminium est principalement utilisé dans les produits pharmaceutiques et comme coagulant pour le traitement de l’eau. Il est utilisé dans la pratique médicale pour traiter l’hyperhidrose, réduisant la transpiration en provoquant une inflammation et une obstruction des glandes sudoripares.
Il est également utilisé dans le traitement de l’eau sous forme de chlorure d’aluminium. Le Chlorure d’aluminium a des propriétés de coagulation et de précipitation, il peut donc décanter les particules et les solides en suspension dans l’eau, les eaux usées et les eaux industrielles.
Propriétés du chlorure d’aluminium
1. Propriétés de base
Le poids moléculaire est de 133,34, le point de fusion est de 190°C et le poids spécifique est de 2,44. Sa solution aqueuse est très acide et, lorsqu’il est dissous dans l’eau, il produit de l’hydroxyde d’aluminium (Al(OH)3) et du chlorure d’hydrogène (HCl). Lorsqu’une solution aqueuse de chlorure d’aluminium est chauffée et concentrée, trois molécules d’eau se déshydratent de l’hexahydrate de chlorure d’aluminium pour former [Al(H2O)3]Cl3. Le HCI est ensuite désorbé et évaporé d’abord en Al(OH)3 et finalement en oxyde d’alumine (Al2O3).
2. Propriétés en tant que catalyseur d’acide de Lewis
Le chlorure d’aluminium est largement utilisé en chimie organique comme catalyseur d’acide de Lewis. Les exemples incluent les réactions d’alkylation et d’acylation dans les réactions de Friedel-Crafts des composés aromatiques. Dans le processus de réaction, AlCl4- est formé. Il se coordonne aux paires d’électrons non covalentes de la molécule pour former des intermédiaires cationiques, facilitant ainsi les réactions de substitution nucléophile.
Dans l’alkylation, la quantité de chlorure d’aluminium ajoutée correspond à la quantité catalytique, tandis que dans l’acylation, l’activité catalytique est réduite par la formation d’un complexe dans lequel le chlorure d’aluminium est coordonné à l’oxygène carbonyle de l’acyle aromatique formé, de sorte qu’une quantité équivalente ou supérieure de chlorure d’aluminium est nécessaire.
Types de chlorure d’aluminium.
Outre le chlorure d’aluminium anhydre et le chlorure d’aluminium hexahydraté, on connaît également le polychlorure d’aluminium. Le polychlorure d’aluminium est représenté par [Al(OH)nCl6-n]m (1≤n≤5, m≤10) et est présent en solution aqueuse sous forme d’ions tels que [Al6(OH)15]3+, [Al8(OH)20]4+ et [Al13(OH)34]5+.
Dans le processus de traitement de l’eau, la charge positive élevée du polychlorure d’aluminium neutralise électriquement la turbidité de l’eau sur la surface chargée négativement, ce qui entraîne l’agrégation de la turbidité et la formation de flocs. L’agglomération de la turbidité dans les flocs entraîne une précipitation.
Structure du chlorure d’aluminium
1. Structure du chlorure d’aluminium anhydre
La structure cristalline du chlorure d’aluminium solide est constituée d’un atome d’aluminium entouré de six atomes de chlore et d’un atome de chlore entouré de deux atomes d’aluminium. Il a une structure octaédrique déformée et se présente sous la forme d’une couche bidimensionnelle. À l’état liquide ou gazeux, il s’agit d’une molécule dimérique de Al2Cl6 ; elle contient une structure cyclique avec deux atomes d’Al reliés par deux atomes de Cl.
2. structure du chlorure d’aluminium hexahydraté
Le chlorure d’aluminium hexahydraté est également décrit comme [Al(H2O)6]Cl3 ainsi que AlCl3∙6H2O. Cette dernière décrit mieux la structure du chlorure d’aluminium hexahydraté, qui contient un ion complexe trivalent avec six molécules d’eau coordonnées à l’atome d’Al.
Informations complémentaires sur le chlorure d’aluminium
Méthodes de production du chlorure d’aluminium
Le procédé industriel courant de production de Chlorure d’aluminium anhydre consiste à introduire du chlore gazeux dans l’aluminium en fusion pour le faire réagir. Le chlorure d’aluminium gazeux qui se forme et se sublime est ensuite solidifié dans un refroidisseur.