塩化アルミニウム

塩化アルミニウム（えんかあるみにうむ、英語: Aluminium chloride）はアルミニウムの塩化物で、無水物と6水和物が知られている。組成式AlCl₃で表される物質である。塩基性塩化アルミニウムの重合体を指して塩化アルミニウムと呼ぶ場合もある。塩化アルミニウム（ポリ塩化アルミニウム・アルミナ10%換算値）2008年度日本国内生産量は582,542t、工業消費量は9,036tである^[7]。

塩化アルミニウム

臨床データ
AHFS/Drugs.com	monograph
医療品規制	US DailyMed: aluminum chloride
投与経路	外用薬
ATCコード	None
識別子
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID6029674
ECHA InfoCard	100.028.371
化学的および物理的データ

塩化アルミニウム

Aluminium trichloride dimer
物質名
IUPAC名 三塩化アルミニウム
識別情報
CAS登録番号	7446-70-0 (無水物)  10124-27-3 (水和物)  7784-13-6 (六水和物)
3D model (JSmol)	モノマー: Interactive image 二量体: Interactive image 六水和物: Interactive image
ChEBI	CHEBI:30114
ChemSpider	22445
ECHA InfoCard	100.028.371
EC番号	231-208-1
Gmelin参照	1876
PubChem CID	24012
RTECS number	BD0530000
UNII	LIF1N9568Y  3CYT62D3GA (六水和物)
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID6029674
InChI InChI=1S/Al.3ClH/h;3*1H/q+3;;;/p-3  Key: VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K  InChI=1/Al.3ClH/h;3*1H/q+3;;;/p-3 Key: VSCWAEJMTAWNJL-DFZHHIFOAR
SMILES モノマー: Cl[Al](Cl)Cl 二量体: Cl[Al-]1(Cl)[Cl+][Al-]([Cl+]1)(Cl)Cl 六水和物: [OH2+][Al-3]([OH2+])([OH2+])([OH2+])([OH2+])[OH2+].[Cl-].[Cl-].[Cl-]
性質
化学式	AlCl 3
モル質量	133.34 g/mol（無水物） 241.43 g/mol（六水和物）
外観	白色、または淡黄色固体 潮解性
密度	2.48 g/cm3（無水物） 1.3 g/cm3（六水和物）
融点	180 °C (356 °F; 453 K) (無水物、昇華)[1] 100 °C (212 °F; 373 K) (六水和物、分解)[1]
水への溶解度	43.9 g/100 ml (0 ℃) 44.9 g/100 ml (10 ℃) 45.8 g/100 ml (20 ℃) 46.6 g/100 ml (30 ℃) 47.3 g/100 ml (40 ℃) 48.1 g/100 ml (60 ℃) 48.6 g/100 ml (80 ℃) 49 g/100 ml (100 ℃)
溶解度	塩化水素、エタノール、クロロホルム、四塩化炭素に可溶。ベンゼンに微溶。
蒸気圧	133.3 Pa (99 °C) 13.3 kPa (151 °C) [2]
粘度	0.35 cP (197 °C) 0.26 cP (237 °C) [2]
構造
結晶構造	単斜晶、mS16
空間群	C12/m1, No. 12[3]
格子定数	a = 0.591 nm, b = 0.591 nm, c = 1.752 nm[3]
格子体積 (V)	0.52996 nm3
式単位（英語版） (Z)	6
配位構造	八面体（固体） 四面体（液体）
分子形状	平面三角形（気体モノマー）
熱化学
標準定圧モル比熱, Cpo	91.1 J/(mol·K)[4]
標準モルエントロピー So	109.3 J/(mol·K)[4]
標準生成熱 ΔfHo	−704.2 kJ/mol[4]
ギブズの 自由エネルギー (ΔfG⦵)	−628.8 kJ/mol[4]
薬理学
ATCコード	D10AX01 (WHO)
危険性
GHS表示:[5]
絵表示
重要な用語	Danger
危険性報告	H314
予防報告	P260, P280, P301+P330+P331, P303+P361+P353, P305+P351+P338+P310, P310
NFPA 704（ファイア・ダイアモンド）	3 0 2
致死量または濃度 (LD, LC)
半数致死量 LD50	380 mg/kg, ラット (経口, 無水物) 3311 mg/kg, ラット (経口, 六水和物)
NIOSH（米国の健康曝露限度）:
PEL	None[6]
REL	2 mg/m3[6]
IDLH	N.D.[6]
関連する物質
その他の 陰イオン	フッ化アルミニウム 臭化アルミニウム ヨウ化アルミニウム
その他の 陽イオン	三塩化ホウ素 三塩化ガリウム 三塩化インジウム 塩化マグネシウム
関連するルイス酸	塩化鉄(III) 三フッ化ホウ素
特記無き場合、データは標準状態 (25 °C [77 °F], 100 kPa) におけるものである。  verify (what is  N ?)

生成

金属アルミニウムと塩素、または塩化水素との反応で無水塩化アルミニウムは生成される。

${\displaystyle {\ce {2Al + 3Cl2 -> 2 AlCl3}}}$

${\displaystyle {\ce {{2Al}+ 6HCl -> {2AlCl3}+ 3H2}}}$

塩化アルミニウムの水和物は無水塩化アルミニウムを塩酸に溶かし生成する。また、水酸化アルミニウムと塩酸の反応、

${\displaystyle {\ce {{Al(OH)3}+ 3HCl + 3H2O -> {AlCl3*6H2O}}}}$

塩酸と金属アルミニウムの直接反応でも得られる。^[8]

${\displaystyle {\ce {{2Al}+ 6HCl + 12H2O -> 2{AlCl3*6H2O}+ 3H2}}}$

無水塩化アルミニウム

構造式 無水塩化アルミニウム

融点 170.9 ℃の白色固体で重合体を形成している。不純物を含むものは淡黄色を帯びる。液体状態では二量体を形成することが知られ、電気伝導度が低い等アルミニウムと塩素との結合は共有結合性である。

160 ℃より昇華性を示し、気体は二量体 Al₂Cl₆ を形成しており、800 ℃以上で単量体となることが知られている。

金属アルミニウムに直接塩素や塩化水素を作用させて製造する。フリーデル・クラフツ反応などルイス酸触媒として有機化学反応等に用いられる。 アルミニウムイオンは水との親和性が強く、激しく加水分解して塩化水素を発生する。

${\displaystyle {\ce {{Al^{3}+}+6H2O->{[Al(H2O)6]^{3}+}}}}$${\displaystyle (\Delta H=-4690\mathrm {kJ/mol} )}$

${\displaystyle {\ce {{AlCl3*6H2O}<-> {Al(OH)3}+ 3HCl + 3H2O}}}$^[9]

その為、湿気を含む空気中では白煙を発する。エンタルピーの値から分かるように、逆に6水和物から無水物を得る場合は厳しい反応条件を要する。

塩化アルミニウム6水和物

構造式 塩化アルミニウム6水和物

${\displaystyle {\ce {AlCl3\cdot 6H2O}}}$ で示される化合物で、アルミニウムに水分子が6つ配位した錯イオンと塩化物イオンとから構成されるイオン性物質。水に溶解すると部分的に水酸化アルミニウムと塩酸とに加水分解する。水溶液を加熱しても再結晶はされず、水酸化アルミニウムが析出する^[8]。

6水和物は水酸化アルミニウムを塩酸に溶かし、さらに塩化水素ガスを導入して飽和させると得られる。塩析剤や木材の防腐剤、染色剤、写真の定着、防臭あるいは医療用の防汗剤として利用される。

ポリ塩化アルミニウム

水酸化アルミニウムを塩酸に溶解すると塩基性塩化アルミニウムの重合体 ${\displaystyle {\ce {[Al2(OH)_{n}Cl_{6-n}]_m}}}$ が生成し、これをポリ塩化アルミニウムと呼ぶ。主に、上下水道の凝集剤として用いられる。

排出基準

アルミニウムイオンは有害で魚毒性や植物の生育阻害要因となり得るため、水道法の水質基準ではアルミニウム濃度を0.1ppm未満に抑えることが求められる。^[10]

このため過度の使用は避け適正な利用が必要である。

空気酸化

長時間空気中に放置すると酸化され酸化アルミニウムの白色結晶が析出するので注意が必要。^[11]

安全性

神経毒性

塩化アルミニウムは神経毒として確立されている。ミクログリアの活性化を抑制する作用、血液脳関門（BBB）における膜機能の変化などが示唆されている^{[12][13][14][15]}。

→「en:Aluminium chloride § Safety」、および「en:Neurotoxin § Aluminium」も参照

医療用途

アジュバント（抗原性補強剤）

• ワクチンの効果を強める目的で添加されている。ジフテリアワクチン、二種混合ワクチン（DTワクチン, ジフテリア・破傷風混合）、三種混合ワクチンなどに塩化アルミニウムがアジュバントとして添加されている。他のワクチンにもアルミニウム化合物が添加されていることが多い。アルミニウム化合物は、世界初のアジュバントとして1926年に認可され90年以上の歴史がある^[16]。

ニキビ（尋常性痤瘡）治療

• WHOのATC分類では、ざ瘡（にきび）への局所製剤である。米国皮膚科学会によるニキビ治療ガイドライン2016において、塩化アルミニウムの推奨をサポートできる限られたエビデンスがある^[17]。

局所多汗症治療

• 局所多汗症治療の第一選択肢として、塩化アルミニウム水溶液の外用が適用となる。塩化アルミニウムが角層内の汗管と結合し、発汗の出口をふさぐことによる制汗作用と考えられている^[18]。塩化アルミニウム溶液は病院での院内製剤として、10〜50%溶液が処方されている^[19]。