硝酸铝

概述制法用途硝酸铝溶解制备增塑壳聚糖薄膜的结构与性能硝酸铝在造纸中的应用硝酸铝纳米微粒的制备九水合硝酸铝导热系数急性毒性水中溶解度(g/100ml) 参考文献硝酸铝试剂级价格

硝酸铝

CAS号:13473-90-0
英文名:Aluminum nitrate
中文名:硝酸铝
CBNumber:CB0711018
分子式:AlN3O9
分子量:213
MOL File:13473-90-0.mol

硝酸铝化学性质

熔点 :73°C
沸点 :135℃[at 101 325 Pa]
密度 :1.4 g/cm3(Temp: 27 °C)
蒸气压 :0.01Pa at 25℃
溶解度 :very soluble in ethanol; slightly soluble in acetone
形态 :solid
颜色 :white hygroscopic solid
水溶解性 :42.99g/L at 25℃
InChI :InChI=1S/Al.3NO3/c;3*2-1(3)4/q+3;3*-1
InChIKey :JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N
SMILES :[N+]([O-])([O-])=O.[N+]([O-])([O-])=O.[N+]([O-])([O-])=O.[Al+3]
LogP :1.26 at 20℃
CAS 数据库 :13473-90-0(CAS DataBase Reference)
EPA化学物质信息 :Aluminum nitrate (13473-90-0)

安全信息

危险品标志 :O;Xi,Xi,O
危险类别码 :8-36/37/38
安全说明 :17-26
危险品运输编号 :UN 1438
危险等级 :5.1
包装类别 :III
毒害物质数据 :13473-90-0(Hazardous Substances Data)

硝酸铝 MSDS

Aluminum nitrate

硝酸铝性质、用途与生产工艺

概述硝酸铝相对密度1.72，分子量375.13，熔点73.5℃，在73.5℃时失去1分子水成八水合物，热至115℃时成六水合物，至150℃时分解成为氧化铝，折光率1.54。150℃时分解。易溶于水、乙醇、丙酮、酸中，水溶液呈酸性。制法：用铝或氢氧化铝溶于相对密度为1.42的硝酸中，浓缩其溶液，经冷却后即得。无水物白色至浅黄色结晶。易潮解。相对分子质量213.00。不稳定。能升华。市售品为九水合物，九水合物为无色斜方晶系结晶。有潮解性，是硝酸铝中最稳定的形态[3.4]。
制法将金属铝或氢氧化铝溶于稀硝酸中，加热促使其溶解，过滤，除去未溶解物，将溶液浓缩，冷却后，可析出结晶。结晶为硝酸铝的水合物，其中结晶水的多少，取决于所用硝酸的浓度及冷却温度。如果硝酸的相对密度为1.42时，冷却温度为20℃，此时析出者为九水合物[2]; 如果硝酸相对密度为1.50时，此时析出者为六水合物[Al(NO3)3•6H2O]。如欲制备无水硝酸铝，使溴化铝与硝酸氯ClNO3在液体溴中，于- 7℃以下反应，可制得[1]。由于硝酸氯有爆炸性，反应时应注意。由于无水物极易吸湿，很容易转化为九水合物。
Al(OH)3+HNO3→[2]
3ClNO3+AlBr3→[1]
用途用作制备氧化铝催化剂载体的原料 (利用硝酸铝与氨反应制备，副产物硝酸铵在催化剂活化时挥发掉);有机铝盐的原料;革鞣制剂;丝媒染剂;抗汗剂;缓蚀剂;铀萃取剂;有机合成的硝化剂等。
硝酸铝溶解制备增塑壳聚糖薄膜的结构与性能江献财等的盐焗表明Ａｌ（ＮＯ３）３•９Ｈ２Ｏ水溶液可溶解壳聚糖，溶解效果随Ａｌ（ＮＯ３）３•９Ｈ２Ｏ加量增加而增强，当Ａｌ（ＮＯ３）３•９Ｈ２Ｏ加量较高时会破坏壳聚糖的成膜性，因此Ａｌ（ＮＯ３）３•９Ｈ２Ｏ加量不宜过高，并不能通过提高Ａｌ（ＮＯ３）３•９Ｈ２Ｏ加量来实现壳聚糖的增塑改性。加入甘油协同增塑改性后，可得到性能较好的Ａｌ（ＮＯ３）３•９Ｈ２Ｏ壳聚糖膜。Ａｌ（ＮＯ３）３•９Ｈ２Ｏ中的Ａｌ３＋和ＮＯ３－能和壳聚糖大分子链上的－ＮＨ２和－ＯＨ发生相互作用，因此会对壳聚糖的结晶结构有破坏作用，起到增塑效果。甘油加入后会削弱这种相互作用，减弱Ａｌ（ＮＯ３）３•９Ｈ２Ｏ对壳聚糖的结晶破坏效果。甘油加入后会提高壳聚糖薄膜的结晶度和透光率。Ａｌ（ＮＯ３）３•９Ｈ２Ｏ和溶解过程中生成的Ａｌ（ＯＨ）３都是固体，而甘油是一种高沸点的有机小分子液体，两者复配可对壳聚糖起到较好的协同改性效果。以Ａｌ（ＮＯ３）３•９Ｈ２Ｏ水溶液为溶剂，加入甘油改性制备得到的壳聚糖薄膜柔韧性好，显示出较好的力学性能。
硝酸铝在造纸中的应用 Sachtleben 的研发人员研究了用硝酸铝替代造纸用明矾的可行性。该系列产品的着眼点在于硝酸盐能够被生物降解为氮元素, 并以气体形式排出生产系统。因为这一反应的发生不需要充足的氧气, 并且远早于硫酸盐的生物降解, 所以, 在造纸过程中硫化氢的析出也可以得到明显的抑制。
硝酸铝纳米微粒的制备王召亚等采用实验和CFD 模拟计算的方法对SAS 法备Al( NO3)3球形纳米粒过程进行了研究，探讨了Al( NO3)3纳米粒的粒径和形貌的影响因素及规律。选用Ｒealizable k-ε 方程完成CFD 建模，得到了釜内的流场变化，使过程可视化，为实验结果的分析讨论提供了有力的证据，也为进一步探索成核过程奠定了有益的基础。在实验范围内，通过探讨温度、压力、CO2流量的影响，得出以下结论。1) 在实验温度范围内，制得的Al( NO3)3纳米粒均为球形，升高温度会使颗粒的球形度下降，且当温度升至48 ℃时，纳米球之间黏结团聚。主要是由于随着温度的升高，成核机理转变为“液滴成核”所致。2) 随着温度的升高，粒径先减小后增大，48 ℃时最小。主要原因是，随着温度的升高，釜内喷嘴附近及其射流区内的有效扩散因子先增大后减小，引起成核速率先加快后减慢。同时，相对高温下，随着温度的升高，流体密度减小、表面张力降低对液滴直径变化引起两种相反的效应，相互竞争，并影响颗粒的大小。3) 随着压力的升高，粒径先减小后增大，在16 MPa时达到最小值。主要是由于随着压力的升高，有效扩散因子先增大后减小，在16 MPa 时最大;同时，处于“液滴成核”区的相对低压下，随压力的升高，流体密度增加、表面张力降低，液滴直径会减小，形成较小颗粒。4) 随着CO2流量的增加，粒径增大。主要是由于随着CO2流量的增加，釜内有效扩散因子降低，且颗粒的生长过程起了主要作用引起的。
九水合硝酸铝导热系数聂光华等用热敏电阻作加热元件和测温元件,首次测定了适合用作相变储能材料的九水合硝酸铝、八水合氢氧化钡导热系数的测定在10℃~80℃温度范围的导热系数,其实验值的不准确度分别为2.8%和3.2%.同时,还报道了九水合硝酸铝、八水合氢氧化钡实验中观测到的熔点依次为71℃和76℃,这些测量值在1℃~2℃的误差范围内与文献值相吻合.
急性毒性 LD50：264 mg/kg(大鼠经口) 常用危险化学品的分类及标志 (GB 13690-92)：第5.1 类氧化剂。
水中溶解度(g/100ml) 不同温度(℃)时每100毫升水中的溶解克数:
60g/0℃;66.7g/10℃;73.9g/20℃;81.8g/30℃;88.7g/40℃
106g/60℃;132g/80℃;153g/90℃;160g/100℃
参考文献 [1]顾翼东主编.化学词典.上海：上海辞书出版社.1989.第865页
[2]马世昌主编.化学物质辞典.西安：陕西科学技术出版社.1999.第726页.
[3]王大全主编.精细化工辞典.北京：化学工业出版社.1998.第777页.
[4]沈鑫甫等编.中学教师实用化学辞典.北京：北京科学技术出版社.2002.第166页
[5]申泮文,王积涛主编.化合物词典.上海：上海辞书出版社.2002.第148页.
[6]安家驹主编;包文滁,王伯英,李顺平合编.实用精细化工辞典.北京：中国轻工业出版社.2000.第1044页.
[7]江献财，翁森，施莉巧. 硝酸铝溶解制备增塑壳聚糖薄膜的结构与性能[J]. 高分子材料科学与工程，2015，31（7）：64-68
[8]田超.用硫酸处理的硝酸铝在造纸中的应用[J].造纸化学品,2006,18(5):50.
[9]王召亚,张敏华,耿中峰等.SAS法制备硝酸铝纳米微粒的流场研究[J].化学工业与工程,2015,32(2):56-62.
[10]聂光华,李耀华,张志英等.九水合硝酸铝和八水合氢氧化钡导热系数的实验研究[J].能源研究与信息,2004,20(1):46-50.
化学性质无色斜方晶系结晶。易溶于水、乙醇、丙酮、硝酸。其水溶液呈酸性。
用途用于制催化剂、媒染剂、皮革鞣剂、防腐蚀抑制剂、其他铝盐及在核工业中用作盐析剂
生产方法

1.合成法：将金属铝板用10%烧碱溶液清洗除去表面油污后，用水冲洗，放入带搅拌的反应器中，加入少量氧化汞作氧化剂，再缓慢加入约38%稀硝酸，用蒸汽加热使反应在110~115℃下进行2h，生成反应溶液浓度为25～32°Bé，经澄清、过滤，滤液经蒸发浓缩至45～47°Bé，再经冷却结晶、离心分离，制得硝酸铝成品。其反应式如下：
Ａｌ＋６ＨＮＯ３→Ａｌ（ＮＯ３）３＋３Ｈ２Ｏ＋３ＮＯ２↑
母液送至蒸发器循环使用。反应时放出的二氧化氮气体用碱液吸收可副产亚硝酸钠或硝酸钠。

2.铝灰硝酸法：将烧碱溶液和铝灰加入反应器中进行反应生成铝酸钠后，加硝酸进行反应生成氢氧化铝和硝酸钠，反应液经过滤后，将氢氧化铝加硝酸溶解而成硝酸铝溶液，再经过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离，制得硝酸铝成品。其反应式如下：
２Ａｌ＋２ＮａＯＨ＋２Ｈ２Ｏ→２ＮａＡｌＯ２＋３Ｈ２
ＮａＡｌＯ２＋ＨＮＯ３＋Ｈ２Ｏ→Ａｌ（ＯＨ）３＋ＮａＮＯ３
２Ａｌ（ＯＨ）３＋６ＨＮＯ３→２Ａｌ（ＮＯ３）３＋６Ｈ２Ｏ
类别氧化剂
毒性分级中毒
急性毒性口服- 大鼠 LD50: 3654 毫克/ 公斤
刺激数据皮肤- 兔子 500 毫克轻度; 眼睛- 兔子 100 毫克重度
爆炸物危险特性与还原剂、硫、磷等混合受热、撞击、摩擦可爆
可燃性危险特性与有机物、还原剂、易燃物硫、磷混合可燃; 燃烧产生有毒氮氧化物和氧化铝烟雾
储运特性库房通风低温干燥; 轻装轻卸; 与有机物、还原剂、硫、磷易燃物分开存放
灭火剂雾状水、砂土
职业标准 TWA 2 毫克 (铝)/ 立方米