Il nitrato di alluminio (nome IUPAC: trinitrato di alluminio) è il sale di alluminio(III) dell'acido nitrico, la cui formula chimica è Al(NO3)3. Tradizionalmente è considerato un composto ionico, formato da ioni Al3+ e ioni nitrato NO3−.
Il composto anidro è igroscopico e tende fortemente a idratarsi, e per questo la sua forma più comune, che si può ottenere senza particolari precauzioni, è il nitrato di alluminio nonaidrato, Al(NO3)3 · 9 H2O.
Preparazione Il nitrato di alluminio si può ottenere dalla reazione dell'idrossido di alluminio con l'acido nitrico:
Al(OH)3 + 3 HNO3 → Al(NO3)3 + 3 H2O
Dalla soluzione acquosa ottenuta si può recuperare per cristallizzazione il nitrato nonaidrato, Al(NO3)3 · 9 H2O. Al posto dell'idrossido si possono usare anche l'ossido di alluminio o il carbonato.
Un'altra possibilità consiste nel partire dal solfato di alluminio sfruttando l'insolubilità del solfato di bario in una reazione di metatesi:
Al2(SO4)3 + 3 Ba(NO3)2 → 2 Al(NO3)3 + 3 BaSO4 ↓
L'ottenimento di Al(NO3)3 a partire dall'alluminio metallico è difficile da realizzare, dato che l'alluminio viene passivato dall'acido nitrico a causa di un sottile strato di ossido protettivo che si forma naturalmente sulla superficie del metallo a contatto con HNO3 e altri acidi ossidanti.
Proprietà e struttura In nitrato di alluminio esiste in forma anidra ma, essendo questo igroscopico, esso assorbe facilmente umidità e si idrata e, a maggior ragione quando viene sciolto in acqua (in cui è molto solubile), dalla soluzione si possono ricavare per cristallizzazione diverse forme idrate, tra cui Al(NO3)3 · 6 H2O, Al(NO3)3 ·8 H2O e specialmente il nonaidrato Al(NO3)3 · 9 H2O, che è quello più comune.
Nitrato di alluminio anidro In condizioni ambiente il nitrato di alluminio anidro si presenta come un solido bianco inodore e bassofondente (Tfus. = 66 °C), un valore che è più tipico dei composti molecolari che dei composti ionici; per ulteriore riscaldamento, non raggiunge un punto di ebollizione, ma si decompone intorno a 150 °C; il sale è igroscopico e solubilissimo in acqua.
Come il cloruro AlCl3, il solfato Al2(SO4)3 e diversi altri sali di alluminio, e con la probabile eccezione del fluoruro AlF3, il nitrato Al(NO3)3 è un composto essenzialmente covalente.
Nitrato di alluminio idrato Il nitrato di alluminio nonaidrato appare come cristalli incolori igroscopici e deliquescenti, solubilissimi in acqua (65,3 g / 100 g); molto solubili anche in alcool e solubili in N,N-dimetilformammide (DMF) e acetone. Questi cristalli vanno conservati in atmosfera secca, e sono molto sensibili all'umidità.
Nitrato di alluminio in soluzione acquosa Il nitrato di alluminio anidro o idrato, una volta passato in soluzione acquosa, si dissocia come ci si attende per un sale ionico:
Al(NO3)3 (+ H2O) → Al3+ + 3 NO3−
Lo ione Al3+ in soluzione acquosa è in realtà lo ione esaidrato complesso [Al(H2O)6]3+, che inoltre è un acido di Brønsted (Ka = 2,44×10−5 a 30 °C), per cui le soluzioni di nitrato di alluminio risultano acide.
Si può ottenere il nitrato anidro dal nonaidrato trattando quest'ultimo con un eccesso di anidride nitrica per dare l'addotto 1 : 1 Al(NO3)3 · N2O5; questo, sottoposto a cauta sublimazione sottovuoto, fornisce il nitrato anidro.
Altre proprietà e applicazioni Il nitrato di alluminio è un forte ossidante, non è combustibile ma può accelerare le combustioni di miscele incendiabili fungendo da comburente. È usato per la concia delle pelli, la produzione di antitraspiranti e inibitori di corrosione, per l'estrazione dell'uranio, la raffinazione del petrolio e per la nitrazione di composti chimici.
Note
Altri progetti
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