Qu'est-ce que l'alumine activée?
L'alumine activée est une forme d'oxyde d'aluminium très poreuse qui se lie à certains liquides et gaz sans changer de forme chimique ou physique. En raison de sa grande porosité, il présente un rapport surface / poids élevé. Il est couramment utilisé comme dessicant, pour le traitement de l’eau et comme catalyseur dans les opérations de gaz naturel et de raffinage.
Un dessiccant est une substance ayant une grande affinité pour l'eau, qui a un effet desséchant sur son atmosphère locale, comme dans un récipient scellé. En tant que dessiccant, l'alumine activée fonctionne par le processus d'adsorption. Cela ne doit pas être confondu avec le processus d'absorption plus communément connu. L'absorption est un processus physique par lequel un fluide est aspiré et remplit les espaces vides d'un solide sans s'y lier. Par ailleurs, l'adsorption est un processus dans lequel le fluide aspiré dans les pores du matériau solide se lie chimiquement au matériau solide.
Lorsqu'elles sont exposées à l'alumine activée, les molécules d'eau dans l'air se lient à l'alumine, entraînant ainsi un air plus sec. Si le matériau est chauffé, il va libérer dans l'air l'air qui y est lié. Ce processus de liaison à l'eau et de libération de celle-ci peut être répété indéfiniment, ce qui en fait l'un des dessiccants les plus courants.
Il peut également adsorber d'autres matériaux tels que l'arsenic, le fluorure, le cuivre et le plomb. Cette capacité en fait un candidat approprié pour une utilisation dans les opérations de traitement de l'eau. Dans de nombreux cas, il est plus rentable qu'une installation de traitement de l’eau à la pointe de la technologie et à grande échelle. Le traitement de l’eau à l’alumine activée est souvent la méthode de choix pour les zones rurales et les petites installations municipales.
De petites quantités de fluorure sont généralement considérées comme bénéfiques pour la santé dentaire, et dans certaines régions, le fluorure est ajouté à dessein à l’approvisionnement en eau public. Cependant, des concentrations élevées de fluorure se produisent naturellement dans les eaux souterraines à certains endroits. Cela pose un problème au niveau local car une consommation excessive de fluor peut entraîner une fluorose, une maladie osseuse dégénérative. À certains endroits, la toxine, l’arsenic, est naturellement présente à des concentrations dangereusement élevées. L'eau potable permet de filtrer ces deux substances à des niveaux acceptables par adsorption avec de l'alumine activée.
Ce matériau sert également à nettoyer les eaux de ruissellement, les déchets miniers et à assainir les sites déjà contaminés. L'eau de pluie peut capter les métaux solubles tels que le cuivre et le zinc provenant de sites industriels, de centres de recyclage, etc. Les tas de résidus associés aux activités minières peuvent lixivier des substances telles que le plomb et l'arsenic dans les structures hydrographiques avoisinantes. Les sites contaminés depuis longtemps sont également en cours de dépollution.
Dans toutes ces situations, l'alumine activée peut constituer un moyen rentable d'éliminer les substances indésirables ou dangereuses de l'environnement. Sa capacité à se lier à ces substances permet de les capturer sous une forme stable. Lorsque le matériau est finalement éliminé, les substances indésirables ne sont pas lessivées dans l'environnement, mais restent liées à l'alumine.
Les exploitations de gaz naturel, les fonderies et les raffineries utilisent également fréquemment l’alumine activée en tant que catalyseur Claus. Dans les réactions chimiques, un catalyseur est une substance qui accélère une réaction sans être elle-même affectée. L'alumine activée fonctionne comme un catalyseur dans un processus qui récupère le soufre élémentaire à partir de sulfure d'hydrogène et de dioxyde de soufre produits en tant que sous-produits issus d'opérations industrielles. Cela évite que ces sous-produits de déchets, qui causent des dommages en quantités suffisamment importantes, ne contaminent l'environnement.