Нитрат алюминия
ГОСТ 3757-75
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.
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[2].
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:
![{\mathsf {Al(NO_{3})_{3}+4H_{2}O\leftrightarrows [Al(H_{2}O)_{4}]^{{3+}}+3NO_{3}^{-}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/20e7f089b6f887fdf2b9bc0243c59168ba412052)
![{\mathsf {[Al(H_{2}O)_{4}]^{{3+}}+H_{2}O\leftrightarrows [Al(H_{2}O)_{3}(OH)]^{{2+}}+H_{3}O^{+}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/4b99b79a01eb414967bc983c36ed9faf716e34a2)
- Водные растворы нитрата алюминия имеют pH от 2,5 до 3,7.
- При нагревании гидролиз можно провести полностью:
- Вступает в реакцию со щелочами:
![{\mathsf {Al(NO_{3})_{3}+4NaOH=Na[Al(OH)_{4}]+3NaNO_{3}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/4fdad34d0f1bcad0329d43d50a4fadcffcee3155)
- 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).