Aluminiumdodecaboride

Aluminiumdodecaboride
Algemeen
Molecuul­formule AlB12
IUPAC-naam Aluminiumdodecaboride
Molmassa 156,714[1] g/mol
SMILES
[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[B].[Al]
InChI
1S/Al.12B
CAS-nummer 12041-54-2
EG-nummer 234-924-2
PubChem 6336895
Wikidata Q4737382
Beschrijving gele tot zwarte, glanzende vaste stof[1][2]
Fysische eigenschappen
Aggregatie­toestand vast[3]
Dichtheid α-vorm: 2,55[1] - 2,56[2] g/cm³
Smeltpunt 2070[1] - 2150[4] °C
Oplosbaarheid in water onoplosbaar g/L
Goed oplosbaar in (heet) salpeterzuur (ontleed),[5][6]
Zwavelzuur (ontleed)[6]
Geometrie en kristal­structuur
Kristal­structuur Tetragonaal (α-form)
Orthorombisch (γ-form)
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Aluminiumdodecaboride (AlB12) is een zeer harde chemische verbinding die voor 17 gewichtprocenten uit aluminium bestaat.

Het is het hardste aluminiumboride. Deze groep verbindingen omvat ook AlB, AlB2, AlB4 en AlB10.

Eigenschappen

Aluminiumdodecaboride bestaat in twee kristallijne vormen:

α-AlB12
Deze vorm kristalliseert tetragonaal, ruimtegroep P43212 (ruimtegroep Nr 96) of P41212 (ruimtegroep Nr 92) met roosterconstanten: a = 1016 pm, c = 1427 pm)
γ-AlB12
De γ-vorm is orthorombisch met ruimtegroep P212121 en roosterconstanten: a = 1657 pm, b = 1751 pm und c = 1014 pm.[7]

Beide vormen lijken veel op elkaar en bestaan uit een drie-dimensionaal netwerk van B12 en B19 eenheden.[8] De laatste bestaat uit twee onvolledige ikosaeders (beide missen een atoom) die via een gemeenschappelijke driehoek met elkaar verbonden zijn. Zowel de B12- als de B19-eenheden zijn via B-B-bindingen met andere eenheden verbonden.

De aluminium-atomen zijn regelmatig over meerdere posities in de kristalstructuur verdeeld.

β-Aluminiumdodecaboride
Het vroeger als β-Aluminiumdodecaborid beschreven boride kristalliseert orthorombisch (a = 1234 pm, b = 1263 pm, c = 508 pm). Het gaat hierbij niet om een zuiver aluminiumboride, maar om een stof met de formule C2Al3B48.[9] Deze stof is wel heel bruikbaar als uitgangsstof voor andere boriden.[2]

Synthese

De α-vorm kan bereid worden in een reactie van boor(III)oxide met zwavel en aluminium. Wordt aan het mengsel ook koolstof toegevoegd dan ontstaat de β-vorm.[2]

Toepassingen

De grote hardheid van AlB12 maken het uitermate geschikt als toevoeging aan PCBN inserts, dat vooral toepassing vindt als vervangen van diamant en corundum in allerlei snij-gereedschap..