Hvad er aktiveret aluminiumoxid?

Aktiveret aluminiumoxid er en form for aluminiumoxid, der er meget porøs og binder til visse væsker og gasser uden at dens kemiske eller fysiske form ændres. På grund af sin høje porøsitet har den et højt forhold mellem overfladeareal og vægt. Det bruges ofte som et tørremiddel, til vandbehandling og som katalysator i naturgas og raffinering.

Et tørremiddel er et stof med en høj affinitet for vand, der har en tørrende virkning på dets lokale atmosfære, såsom i en forseglet beholder. Som tørremiddel fungerer aktiveret aluminiumoxid ved adsorptionsprocessen. Dette bør ikke forveksles med den mere almindeligt kendte absorptionsproces. Absorption er en fysisk proces, hvorved en væske trækkes ind og fylder de tomme rum i et fast stof uden at binde sig til det. Adsorption er på den anden side en proces, hvor væsken, der trækkes ind i det faste materiales porer, faktisk bindes kemisk med det faste materiale.

Når de udsættes for aktiveret aluminiumoxid, bindes vandmolekyler i luften til aluminiumoxidet, hvilket resulterer i tørrere luft. Hvis materialet opvarmes, frigiver det vandet, der er bundet til det, tilbage i luften. Denne proces med binding til og frigivelse af vand kan gentages på ubestemt tid, hvilket gør dette materiale til et af de mest almindelige tørremidler.

Det kan også adsorbere andre materialer, såsom arsen, fluorid, kobber og bly. Denne evne gør det til en passende kandidat til brug i vandbehandlingsoperationer. I mange tilfælde er det mere omkostningseffektivt end et banebrydende, storskala vandbehandlingsanlæg. Aktivt vandbehandling af aluminiumoxid er ofte den valgte metode til landdistrikter og små kommunale anlæg.

Små mængder fluor betragtes generelt som gavnlige for tandhygiejne, og i nogle områder tilføjes fluor med vilje til den offentlige vandforsyning. Høje koncentrationer af fluorid forekommer imidlertid naturligt i grundvandet nogle steder. Dette udgør et lokalt problem, fordi overskydende forbrug af fluor kan resultere i fluorose, en degenerativ knoglesygdom. Nogle steder forekommer toksinarsen også naturligt i farligt høje koncentrationer. Begge disse stoffer kan filtreres fra drikkevand til acceptable niveauer ved adsorption med aktiveret aluminiumoxid.

Dette materiale bruges også til rengøring af afvanding af stormvand, mineaffald og til sanering af allerede forurenede lokaliteter. Regnvand kan afhente opløselige metaller såsom kobber og zink fra industrianlæg, genvindingscentre og så videre. Skrævningsspæle forbundet med minedrift kan udvask stoffer som bly og arsen i de nærliggende vandfunktioner. Websteder, der længe er forurenet, identificeres også til afhjælpning.

I alle disse situationer kan aktiveret aluminiumoxid være en omkostningseffektiv måde at fjerne uønskede eller farlige stoffer fra miljøet. Dens evne til at binde til disse stoffer gør det muligt at fange dem i en stabil form. Når materialet omsider bortskaffes, lækker uønskede stoffer ikke tilbage i miljøet, men forbliver i stedet bundet til aluminiumoxidet.

Naturgasoperationer, smelteværker og raffinaderier bruger ofte ofte aktiveret aluminiumoxid som det, der kaldes en Claus-katalysator. Ved kemiske reaktioner er en katalysator et stof, der fremskynder en reaktion uden selv at blive påvirket. Aktivt aluminiumoxid fungerer som katalysator i en proces, der genvinder elementært svovl fra svovlbrint og svovldioxid produceret som biprodukter fra industrielle operationer. Dette forhindrer, at biprodukter, der skader i tilstrækkeligt høje mængder, kontaminerer miljøet.