El fluoruro de aluminio es un compuesto inorgánico con la fórmula Al F 3 . Forma hidratos AlF 3 · x H 2 O . El AlF 3 anhidro y sus hidratos son todos sólidos incoloros. El AlF 3 anhidro se utiliza en la producción de aluminio. Varios se presentan como minerales.
Además del AlF 3 anhidro , se conocen varios hidratos. Con la fórmula AlF 3 · x H 2 O , estos compuestos incluyen monohidrato ( x = 1), dos polimorfos del trihidrato ( x = 3), un hexahidrato ( x = 6) y un nonahidrato ( x = 9). [10]
La mayor parte del fluoruro de aluminio se produce tratando la alúmina con fluoruro de hidrógeno a 700 °C: [4] El ácido hexafluorosilícico también se puede utilizar para producir fluoruro de aluminio. [11]
Alternativamente, se fabrica mediante descomposición térmica del hexafluoroaluminato de amonio . [12] Para preparaciones de laboratorio a pequeña escala, el AlF3 también se puede preparar tratando hidróxido de aluminio o aluminio con fluoruro de hidrógeno .
El trihidrato de fluoruro de aluminio se encuentra en la naturaleza como el raro mineral rosenbergita .
La forma anhidra aparece como el mineral óskarssonita, reconocido relativamente recientemente (a partir de 2020). [13] [14] Un mineral relacionado, extremadamente raro, es la zharchikhita, Al(OH) 2 F . [15] [14]
Según la cristalografía de rayos X , el AlF 3 anhidro adopta el motivo de trióxido de renio , que presenta octaedros de AlF 6 distorsionados . Cada fluoruro está conectado a dos centros de Al. Debido a su estructura polimérica tridimensional, AlF 3 tiene un alto punto de fusión . Los otros trihaluros de aluminio en estado sólido difieren, AlCl 3 tiene una estructura de capas y AlBr 3 y AlI 3 son dímeros moleculares. [16] [ página necesaria ] También tienen puntos de fusión bajos y se evaporan fácilmente para dar dímeros. [17] [ página necesaria ] En la fase gaseosa, el fluoruro de aluminio existe como moléculas trigonales de simetría D 3h . Las longitudes de enlace Al–F de esta molécula gaseosa son 163 pm .
El fluoruro de aluminio es un aditivo importante para la producción de aluminio por electrólisis. [4] Junto con la criolita , reduce el punto de fusión por debajo de los 1000 °C y aumenta la conductividad de la solución . Es en esta sal fundida donde se disuelve el óxido de aluminio y luego se electroliza para dar metal Al a granel. [12]
Los complejos de fluoruro de aluminio se utilizan para estudiar los aspectos mecanísticos de las reacciones de transferencia de fosforilo en biología, que son de importancia fundamental para las células, ya que los anhídridos de ácido fosfórico como el trifosfato de adenosina y el trifosfato de guanosina controlan la mayoría de las reacciones involucradas en el metabolismo, el crecimiento y la diferenciación. [18] La observación de que el fluoruro de aluminio puede unirse a las proteínas G heterotriméricas y activarlas ha demostrado ser útil para el estudio de la activación de la proteína G in vivo, para la elucidación de las estructuras tridimensionales de varias GTPasas y para comprender el mecanismo bioquímico de la hidrólisis de GTP , incluido el papel de las proteínas activadoras de GTPasas . [19]
Junto con el fluoruro de circonio , el fluoruro de aluminio es un ingrediente para la producción de vidrios fluoroaluminatos .
También se utiliza para inhibir la fermentación .
Al igual que el fluoruro de magnesio, se utiliza como película delgada de bajo índice óptico , en particular cuando se requiere transparencia a la radiación ultravioleta lejana. Su deposición por deposición física de vapor , en particular por evaporación , es favorable.
La dosis letal oral animal (DL50) informada de fluoruro de aluminio es de 100 mg/kg. [20] La exposición por inhalación repetida o prolongada puede causar asma y puede tener efectos sobre los huesos y el sistema nervioso, dando lugar a alteraciones óseas ( fluorosis ) y deterioro del sistema nervioso. [21]
Muchos de los efectos neurotóxicos del fluoruro se deben a la formación de complejos de fluoruro de aluminio, que imitan la estructura química de un fosfato e influyen en la actividad de las fosfohidrolasas de ATP y la fosfolipasa D. Solo se necesitan concentraciones micromolares de aluminio para formar fluoruro de aluminio. [22]
La exposición humana al fluoruro de aluminio puede ocurrir en un entorno industrial, como las emisiones de los procesos de reducción de aluminio, [23] o cuando una persona ingiere tanto una fuente de fluoruro (por ejemplo, fluoruro en el agua potable o residuos de pesticidas a base de fluoruro ) como una fuente de aluminio; las fuentes de exposición humana al aluminio incluyen el agua potable, el té, los residuos de alimentos, las fórmulas infantiles, los antiácidos o medicamentos que contienen aluminio, los desodorantes, los cosméticos y la cristalería. [22] Los productos químicos de fluoración también pueden contener fluoruro de aluminio. [24] Los datos sobre los posibles efectos neurotóxicos de la exposición crónica a las especies de aluminio existentes en el agua son limitados. [25]
