O que é alumina ativada?

A alumina ativada é uma forma de óxido de alumínio que é muito porosa e se liga a certos líquidos e gases sem alterar sua forma química ou física. Devido à sua alta porosidade, possui uma alta proporção de área superficial e peso. É comumente usado como dessecante, para tratamento de água e como catalisador em operações de refino e gás natural.

Um dessecante é uma substância com alta afinidade pela água, que tem um efeito de secagem na atmosfera local, como dentro de um recipiente fechado. Como dessecante, a alumina ativada opera pelo processo de adsorção. Isso não deve ser confundido com o processo de absorção mais comumente conhecido. A absorção é um processo físico pelo qual um fluido é aspirado e preenche os espaços vazios em um sólido sem se ligar a ele. A adsorção, por outro lado, é um processo no qual o fluido atraído para os poros do material sólido se liga quimicamente ao material sólido.

Quando expostas à alumina ativada, as moléculas de água no ar se ligam à alumina, resultando em ar mais seco. Se o material for aquecido, ele liberará a água colada no ar. Esse processo de ligação e liberação de água pode ser repetido indefinidamente, tornando esse material um dos dessecantes mais comuns.

Também pode adsorver outros materiais, como arsênico, fluoreto, cobre e chumbo. Essa capacidade o torna um candidato adequado para uso em operações de tratamento de água. Em muitos casos, é mais econômico do que uma estação de tratamento de água de ponta e em larga escala. O tratamento da água com alumina ativada é frequentemente o método de escolha para áreas rurais e pequenas instalações municipais.

Pequenas quantidades de flúor são geralmente consideradas benéficas para a saúde dental e, em algumas áreas, o flúor é propositadamente adicionado ao suprimento público de água. Altas concentrações de flúor, no entanto, ocorrem naturalmente nas águas subterrâneas em alguns locais. Isso coloca um problema localmente porque o consumo excessivo de fluoreto pode resultar em fluorose, uma doença óssea degenerativa. Em alguns locais, a toxina arsênico também ocorre naturalmente em concentrações perigosamente altas. Ambas as substâncias podem ser filtradas da água potável para níveis aceitáveis ​​por adsorção com alumina ativada.

Esse material também é usado para limpar o escoamento de águas pluviais, os resíduos de mineração e a remediação de locais já contaminados. A água da chuva pode coletar metais solúveis, como cobre e zinco, em locais industriais, centros de reciclagem e assim por diante. As pilhas de rejeitos associadas às operações de mineração podem lixiviar substâncias como chumbo e arsênico nos recursos hídricos próximos. Os sites contaminados há muito tempo também estão sendo identificados para remediação.

Em todas essas situações, a alumina ativada pode ser uma maneira econômica de remover substâncias indesejadas ou perigosas do meio ambiente. Sua capacidade de se ligar a essas substâncias permite capturá-las de forma estável. Quando o material é finalmente descartado, as substâncias indesejadas não retornam ao ambiente, mas permanecem ligadas à alumina.

Operações de gás natural, fundições e refinarias também costumam usar alumina ativada como o que é conhecido como catalisador Claus. Nas reações químicas, um catalisador é uma substância que acelera uma reação sem ser afetada. A alumina ativada funciona como um catalisador em um processo que recupera enxofre elementar do sulfeto de hidrogênio e dióxido de enxofre produzido como subprodutos de operações industriais. Isso evita que esses subprodutos residuais, que são prejudiciais em quantidades suficientemente altas, contaminem o meio ambiente.