Cloruro de Aluminio

El cloruro de aluminio es un compuesto químico que se utiliza principalmente en la fabricación de metal de aluminio, pero también tiene otros usos.

¿Qué es el Cloruro de Aluminio?

A primera vista, el cloruro de aluminio parece ser una sal inorgánica con la fórmula empírica AlCl3; sin embargo, el aluminio, como otros elementos del grupo III, tiende a formar enlaces covalentes con los haluros.

beneficios del cloruro de aluminio

El compuesto reacciona fuertemente en presencia de agua, por lo que es importante tener cuidado al manipularlo.

El número de coordinación energéticamente preferido de cuatro hace que el AlCl3 forme el dímero Al2Cl6 mostrado, incluso en la fase de vapor.

AlCl3 es quizás el ácido de Lewis por excelencia; reacciona violentamente con el agua para formar soluciones fuertemente ácidas.

Se ha utilizado durante décadas en la industria, sobre todo como catalizador en las reacciones de alquilación y acilación de Friedel-Crafts, así como en docenas de otros procesos. Su hexahidrato es el ingrediente activo de muchos antitranspirantes.

Peligros de usar cloruro de aluminio

El cloruro de aluminio es potencialmente peligroso para los seres humanos, particularmente en su forma anhidra. Es altamente corrosivo y puede causar daños graves si se inhala, ingiere o toca la piel. La inhalación puede causar irritación severa de la nariz y garganta, dificultad para respirar, dolor de cabeza, náuseas y vómitos.

La irritación severa de los ojos y el riesgo de daño permanente a los ojos puede ocurrir si llega a los ojos. El contacto con la piel puede causar irritación extrema o quemaduras graves. La ingestión puede resultar en daño permanente al sistema digestivo.

Prevención de la exposición a cloruro de aluminio

Las formas domésticas de cloruro de aluminio no son dañinas para los seres humanos. La exposición al cloruro de aluminio generalmente sólo ocurre en un laboratorio o entorno industrial. En estos casos, los administradores de estas instalaciones deben tomar precauciones para asegurarse de que las personas no estén expuestas.

Estos incluyen protección respiratoria y ventilación adecuada, guantes de PVC resistentes a productos químicos, gafas o protectores faciales a prueba de productos químicos, y delantales y botas de PVC cuando las salpicaduras son un riesgo. La gerencia debe ofrecer duchas de descontaminación y estaciones lavaojos como medida de precaución.

El cloruro de aluminio es un compuesto de aluminio y cloruro que se utiliza ampliamente en la refinación de petróleo y la fabricación de muchos productos. Además, los antitranspirantes y los astringentes cosméticos utilizan este compuesto. En su forma cruda, puede ser peligroso para los seres humanos, así que asegúrese de saber cómo protegerse si tiene que usarlo.

Formulación del Cloruro de Aluminio

El cloruro de aluminio (AlCl3) es un compuesto de aluminio y cloro. El sólido tiene un bajo punto de fusión y de ebullición, y está unido covalentemente. Se sublima a 178 ° C. AlCl3 fundido conduce la electricidad mal, a diferencia de otros haluros iónicos como el cloruro de sodio. Existe en estado sólido como una red de seis capas coordinadas.

AlCl3 adopta la estructura “YCl3”, que cuenta con una estructura cúbica de capas compactas cúbicas Al3+. En contraste, AlBr3 tiene una estructura más molecular, con los centros Al3+ ocupando los agujeros tetraédricos adyacentes de la estructura de los iones Br.

Al fundirse el AlCl3 da el dímero Al2Cl6, que puede vaporizarse. A temperaturas más altas, este dímero Al2Cl6 se disocia en el AlCl3 plano trigonal, que es estructuralmente análogo al BF3.

Las tres estructuras de tricloruro de aluminio

El cloruro de aluminio es altamente delicuescente y puede explotar en contacto con el agua debido al alto calor de hidratación. Se hidroliza parcialmente con H2O, formando cloruro de hidrógeno y/o ácido clorhídrico. Las soluciones acuosas de AlCl3 son completamente ionizadas, y por lo tanto conducen bien la electricidad.

Estas soluciones son ácidas, lo que indica que se está produciendo una hidrólisis parcial del ión Al3+. Esto puede ser descrito (simplificado) como:

AlCl3 es probablemente el ácido no Bronsted Lewis más utilizado y también uno de los más potentes. Encuentra una amplia aplicación en la industria química como catalizador de las reacciones de Friedel-Crafts, tanto de las acilaciones como de las alquilaciones. También se utiliza en reacciones de polimerización e isomerización de hidrocarburos. El cloruro de aluminio, al igual que compuestos similares como el clorohidrato de aluminio, también se utiliza comúnmente como antitranspirante.

El aluminio también forma un cloruro inferior, cloruro de aluminio (AlCl), pero es muy inestable y sólo se conoce en la fase de vapor.

Fórmula para cloruro de aluminio

  • AlCl3

Propiedades del cloruro de aluminio

Masa molar: 133,34 g/mol (anhidro), 241,43 g/mol (hexahidrato)
Punto de fusión: 192,4 °C (378,3 °F; 465,5 K) (anhidro), 100 °C (212 °F; 373 K) (hexahidrato), 180 °C (356 °F; 453 K) (sublimes)
Punto de ebullición: 120 °C (393 K) (hexahidrato)
Densidad: 2,48 g/cm3 (anhidro); 1,3 g/cm3 (hexahidrato)

Propiedades Químicas

El cloruro de aluminio es un compuesto blanco de aluminio y cloruro. El tricloruro de hierro a menudo puede contaminar las muestras de este compuesto, lo que puede darle un color amarillo. Su forma sólida tiene puntos de fusión y de ebullición muy bajos.

En su forma anhidra (sin agua), el cloruro de aluminio reacciona fuertemente tanto con el agua como con las bases (pueden unirse con el hidrógeno), por lo que es importante mantener el compuesto alejado de sustancias que contengan cualquiera de ellas. Incluso restos de humedad pueden causar una reacción con cloruro de aluminio seco.

El cloruro de aluminio es un potente ácido de Lewis, capaz de formar aductos estables a base de ácido de Lewis con incluso bases débiles de Lewis como benzofenona o mesiteno. No es de extrañar que forme AlCl4- en presencia del ión cloruro.

En el agua, la hidrólisis parcial forma gas HCl o H3O+, como se describe en el resumen anterior. Las soluciones acuosas se comportan de forma similar a otras sales de aluminio que contienen iones Al3+ hidratados – por ejemplo, dando un precipitado gelatinoso de hidróxido de aluminio al reaccionar con la cantidad correcta de hidróxido de sodio acuoso:

AlCl3( aq) + 3NaOH( aq) → Al(OH)3( s) + 3 NaCl( aq)

Preparación del cloruro de aluminio

El cloruro de aluminio se fabrica por la reacción exotérmica de los elementos, aluminio y cloro. Se comercializa en grandes cantidades.

Usos del cloruro de aluminio

El cloruro de Aluminio presenta un numero bastante grande de utilidades:

Usos Industriales del cloruro de aluminio

Los usos principales del cloruro de aluminio son en la fabricación y la industria. En primer lugar, es un componente en la producción de aluminio, en la metalurgia y como ingrediente en la fundición de aluminio. También se utiliza en la fabricación de productos petroquímicos como el etilbenceno y el alquilbenceno.

Ciertos tipos de productos farmacéuticos requieren cloruro de aluminio como ingrediente. Sus muchas otras aplicaciones incluyen la producción de pintura, caucho sintético, lubricantes, conservantes de madera y algunos productos químicos orgánicos. Este es un compuesto versátil.

Cloruro de Aluminio En el hogar

Un uso que puede acercarse más a casa para la mayoría de las personas es que hay un poquito de cloruro de aluminio en muchos antitranspirantes. De hecho, grandes cantidades de ella se encuentran en los antitranspirantes recetados. El cloruro de aluminio actúa como desodorante al combinarse con electrolitos en la piel para crear un tapón de gel en las glándulas sudoríparas.

También tiene un efecto ligeramente astringente en los poros, haciendo que se contraigan, lo que impide que los poros liberen sudor. Debido a esta capacidad de contraer los poros, también es un ingrediente de los astringentes cosméticos.

Derivados del cloruro de aluminio

La reacción de Friedel-Crafts es el principal uso del cloruro de aluminio, por ejemplo en la preparación de antraquinona (para la industria de los colorantes) a partir de benceno y fosgeno. En la reacción general de Friedel-Crafts, un cloruro de acilo o haluro de alquilo reacciona con un sistema aromático como se muestra:

Con los derivados del benceno, el producto principal es el paraisómero. La reacción de alquilación tiene muchos problemas asociados, como en Friedel-Crafts, por lo que se utiliza menos ampliamente que la reacción de acilación. Para ambas reacciones, el cloruro de aluminio (y otros materiales y el equipo) debe estar moderadamente seco, aunque es necesario un rastro de humedad para que la reacción continúe.

Otros Usos

El cloruro de aluminio también puede utilizarse para introducir grupos aldehídos en anillos aromáticos, por ejemplo mediante la reacción Gatterman-Koch, que utiliza monóxido de carbono, cloruro de hidrógeno y un co-catalizador de cloruro de cobre(I):

El cloruro de aluminio encuentra una amplia variedad de otras aplicaciones en la química orgánica. Por ejemplo, puede catalizar la “reacción ene”, como la adición de 3-buten-2-ona (metil vinil cetona) a la carvona:

El cloruro de aluminio se utiliza para hacer metal de aluminio puro. El compuesto puede ser sometido a una reacción química en la que uno de los productos es aluminio puro. El cloruro de aluminio tiene muchas aplicaciones industriales. Se utiliza en la fabricación de petroquímicos, pinturas y caucho sintético. También se usa para tratar el agua.

Uno de los usos más notables del cloruro de aluminio es su uso en desodorantes. El cloruro de aluminio forma un gel que obstruye temporalmente las glándulas sudoríparas y cierra los poros. Este taponamiento de las glándulas sudoríparas previene la sudoración. Gracias cloruro de aluminio!

Precauciones con el cloruro de aluminio

Evite que el AlCl3 anhidro entre en contacto con agua o bases, ya que podría producirse una reacción explosiva. Se deben usar guantes y gafas de seguridad, junto con un protector facial para cantidades mayores. El material debe manipularse en una vitrina de gases o en una campana química.

Cuando se manipula en aire húmedo, el AlCl3 absorbe rápidamente la humedad para convertirse en un “pegamento” altamente ácido y pegajoso, y ataca rápidamente muchos materiales como el acero inoxidable y el caucho.

Mecanismo de acción del cloruro de aluminio

Las soluciones salinas de aluminio son los antitranspirantes más comunes en uso hoy en día. El cloruro de aluminio es la forma parcialmente neutralizada usada en los antitranspirantes cosméticos, mientras que el cloruro de aluminio hexahidratado es uno de los antitranspirantes más efectivos disponibles en la actualidad.

Varios estudios han demostrado que las sales de aluminio causan una obstrucción de los conductos distales de las glándulas sudoríparas. Se ha propuesto un mecanismo subyacente a esta obstrucción: los iones metálicos precipitan con mucopolisacáridos, dañando las células epiteliales a lo largo del lumen del conducto y formando un tapón que bloquea la salida del sudor.

El sudor todavía se produce, como lo demuestra la aparición de miliaria (calor espinoso) durante el estrés por calor, con acumulación de sudor detrás de la obstrucción creada por la sal metálica. La función normal de las glándulas sudoríparas regresa con la renovación epidérmica, sin embargo, es necesario volver a tratarlas una o dos veces por semana.

Tratamiento de la sudoración axilar con cloruro de aluminio

El tratamiento con cloruro de aluminio, en su mayoría efectivo para la hiperhidrosis axilar, fue descrito por primera vez en 1916, Scholes y colegas trataron a 65 pacientes con 20% de cloruro de aluminio hexahidratado en alcohol absoluto y encontraron que 64 de los pacientes reportaron un excelente control de la sudoración axilar.

Un ensayo de placebo doble ciego de 20% de cloruro de aluminio hexahidratado en pacientes en espera de cirugía mostró que 24 de 38 mejoraron, de los cuales 19 decidieron no someterse a cirugía.

En un estudio que involucró a 691 pacientes con hiperhidrosis axilar tratados con cloruro de aluminio, el 82% del grupo reportó sequedad o una cantidad tolerable de sudoración y, sobre un seguimiento más largo, el 87% reportó satisfacción con el tratamiento. En ese estudio, se evaluaron varias concentraciones, y los autores concluyeron que el 15% fue tan efectivo como el 20% y fue mejor tolerado.

Tratamiento de la sudoración palmar con cloruro de aluminio

La hiperhidrosis palmar es menos sensible a la terapia con cloruro de aluminio y el tratamiento exitoso puede requerir concentraciones de hasta el 30%. Se utilizó un evaporímetro en 12 pacientes con hiperhidrosis palmar para medir la pérdida de vapor de agua en la piel después del tratamiento con cloruro de aluminio al 20%; la pérdida de agua se redujo en un 17% a la semana y en un 30% a las cuatro semanas, en comparación con las palmas no tratadas.

El efecto se observó 48 horas después de comenzar el tratamiento y la sudoración volvió a aumentar 48 horas después de interrumpir el tratamiento.

Efectos secundarios del cloruro de aluminio

El cloruro de aluminio es definitivamente un salvavidas en el departamento de sudoración, pero hay algunos efectos secundarios. Cuando entra en contacto con la piel puede causar ardor, picazón, picazón y hormigueo. Sin embargo, no se preocupe, estas irritaciones tópicas ocurren con el cloruro de aluminio puro. Cuando se usa en desodorantes, se combina con otros productos químicos.

En casos raros y extremos, la exposición al cloruro de aluminio puede llevar al síndrome de Frey. El Síndrome de Frey ocurre en las glándulas parótidas (que se encuentran en el lado de la cabeza justo debajo de las orejas). Los síntomas incluyen sudoración excesiva en las mejillas, sienes y/o detrás de las orejas.

La mayoría de las personas afectadas por el síndrome han informado que la sudoración generalmente ocurre después de comer alimentos salados, picantes o agrios.

Formularios disponibles

Disponible por prescripción, 20% de hexahidrato de aluminio en etanol anhidro (Drysol, Person and Covey, Inc., Glendale, California) es un agente de uso común. Concentraciones de 10% a 15% y hasta 30% se utilizan en formulaciones compuestas para tratar la hiperhidrosis axilar y palmoplantar, respectivamente.

Régimen recomendado de cloruro de aluminio

Seguir un régimen recomendado puede aumentar la eficacia y reducir la incidencia de efectos adversos. El cloruro de aluminio debe permanecer en la piel durante 6 a 8 horas para ser efectivo. La aplicación nocturna se realiza para aprovechar la baja producción de sudor durante el sueño; la difusión de los iones de aluminio en la glándula sudorípara puede ser imposible si la glándula está excretando activamente el sudor.

Si el paciente afeita regularmente la región axilar, es mejor esperar de 24 a 48 horas después de afeitarse antes de aplicar el medicamento para disminuir la irritación. El ácido clorhídrico irritante se forma en presencia de agua, por lo que no se aconseja el prelavado; secar las axilas con un secador puede reducir la irritación.

Por la mañana, el medicamento debe lavarse antes de comenzar la sudoración diurna. La piel irritada puede ser tratada con crema tópica de HC hasta por dos semanas si la irritación persiste. Si la irritación persiste más allá de ese punto, se debe realizar una consulta dermatológica. Los tratamientos nocturnos se recomiendan hasta que se note un efecto, y luego se puede alargar el intervalo entre tratamientos.

Contrarrestar los problemas comunes con las preparaciones de cloruro de aluminio

Las dos quejas más comunes sobre las preparaciones tópicas de cloruro de aluminio son que pican o no funcionan. El escozor a menudo proviene del alcohol en los líquidos, por lo que dejar que se evapore de las axilas antes de que los pacientes bajen los brazos puede resolver este problema.

En cuanto al problema de no controlar la sudoración, el Dr. Kuchnir dijo que la razón más común es que los pacientes se aplican los productos mientras están sudando activamente, “por lo que el cloruro de aluminio no tiene tiempo de gelificarse en la glándula ecrina”. Otra razón es que la preparación contiene demasiada humedad y no bloquea la transpiración.

Para poder aplicar un antitranspirante a la piel seca, los pacientes deben minimizar las causas de la sudoración al estar en un ambiente fresco y tranquilo. El uso temporal de medicamentos anticolinérgicos puede ayudar. Una vez que se logra el control de la sudoración, se debe volver a aplicar la preparación que contiene cloruro de aluminio antes de que desaparezca.

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