Индия фторид 3-водный (индий трехфтористый)

Фторид индия 3-водный (индий трёхфтористый, InF₃·3H₂O) — неорганическое соединение индия с фтором в форме кристаллогидрата. Является удобной для хранения и дозирования формой фторида индия(III). В промышленных и исследовательских целях применяется как компонент шихты для производства фторидных стёкол, а также как кислота Льюиса-катализатор в органическом синтезе.

Состав и идентификация

Индий относится к постпереходным металлам 5-го периода, 13-й группы (IIIA). В соединении InF₃·3H₂O атом индия имеет степень окисления +3. Три молекулы воды входят в состав кристаллогидрата и при нагреве отщепляются, переводя вещество в безводную форму.

Параметр	Значение
Химическая формула	InF₃·3H₂O
Молярная масса	225,86 г/моль
CAS	14166-78-0
EINECS	232-005-0
Синонимы	Индий трёхфтористый, трифторид индия тригидрат, indium trifluoride trihydrate

Физико-химические свойства

Тригидрат представляет собой белый кристаллический порошок или кусочки. Гигроскопичен — при хранении на открытом воздухе поглощает влагу.

Свойство	Значение	Примечание
Внешний вид	Белый порошок или кристаллы
Молярная масса	225,86 г/моль	Для InF₃·3H₂O
Молярная масса безводной формы	171,81 г/моль	Для InF₃ (CAS 7783-52-0)
Плотность (безводный InF₃)	4,39 г/см³
Температура плавления (безводный InF₃)	1170 °C
Температура кипения (безводный InF₃)	>1200 °C
Растворимость в воде (безводный InF₃)	~0,04 г/100 мл (20 °C)	Практически нерастворим
Растворимость тригидрата в воде	Слабо растворим	Заметно выше, чем у безводной формы
Растворимость в разбавленных кислотах	Хорошо растворим
Гигроскопичность	Да

Кристаллическая структура

Безводный InF₃ имеет ромбоэдрическую кристаллическую решётку, структурно аналогичную трифториду родия. Каждый атом индия октаэдрически координирован шестью атомами фтора. Соединение является диэлектриком и не проводит электрический ток.

Дегидратация при нагреве

При нагреве тригидрат последовательно теряет кристаллизационную воду и переходит в безводный InF₃. Процесс необходимо учитывать при технологических операциях, требующих точного состава шихты: дозирование следует вести с учётом содержания воды в партии (определяется по потере массы при прокаливании).

Химические свойства

Фторид индия(III) химически устойчив при нормальных условиях. Реагирует с концентрированными кислотами и щелочами. Устойчив к действию воды в широком диапазоне температур — безводный InF₃ стабилен как в горячей, так и в холодной воде, несмотря на гигроскопичность. Как фторид металла с незаполненными d-орбиталями (по кислотности Льюиса), InF₃ способен образовывать комплексные соли типа (NH₄)₃InF₆.

Применение фторида индия

Производство фторидных стёкол и ИК-оптики

Основное промышленное применение InF₃ — в качестве компонента шихты при синтезе нефтоокисных (фторидных) стёкол для ИК-оптики. Наиболее распространённые матрицы — стёкла типа ZBLAN (ZrF₄–BaF₂–LaF₃–AlF₃–NaF), в состав которых входит трифторид алюминия. Фторидные стёкла прозрачны в среднем ИК-диапазоне (2–8 мкм) и используются в специализированных оптических волокнах, ИК-линзах и окнах оптических приборов. Высокая термическая устойчивость безводного InF₃ (Тпл 1170 °C) позволяет вводить его в расплав шихты без риска преждевременного разложения.

Катализ в органическом синтезе

Фторид индия(III) проявляет свойства кислоты Льюиса и применяется как катализатор ряда реакций органического синтеза:

• хемоселективное присоединение триметилсилилцианида (TMSCN) к альдегидам с образованием цианогидринов;
• синтез фторсодержащих 2,4,5-трёхзамещённых имидазолов и полизамещённых пирролов.

В каталитических применениях тригидрат InF₃·3H₂O удобнее в обращении, чем безводная форма, при условии предварительного высушивания реакционной среды или допустимости следовых количеств воды в системе.

Токсикологические свойства и безопасность

Фторид индия тригидрат классифицируется как умеренный раздражитель. Контакт с кожей и слизистыми оболочками вызывает раздражение; при вдыхании пыли возможно раздражение дыхательных путей. Работать с веществом следует в перчатках и защитных очках, при пылении — в респираторе. При случайном попадании на кожу промыть водой.

Форма поставки и условия хранения

Фторид индия 3-водный поставляется в виде белого порошка или кусочков с содержанием основного вещества ≥99% (In: 50,1–51,6%). Хранение — при комнатной температуре в герметичной таре, защищённой от влаги. Транспортировка допускается любым видом транспорта.

Смежные позиции в каталоге: металлический индий Ин00 и индий хлорид 3-водный.