Vad är aktiverad aluminiumoxid?

Aktiverad aluminiumoxid är en form av aluminiumoxid som är mycket porös och binder till vissa vätskor och gaser utan att dess kemiska eller fysiska form förändras. På grund av sin höga porositet har den ett högt förhållande mellan ytarea och vikt. Det används vanligtvis som ett torkmedel, för vattenbehandling och som en katalysator i naturgas och raffinering.

Ett torkmedel är ett ämne med hög affinitet för vatten, som har en torkande effekt på dess lokala atmosfär, till exempel i en förseglad behållare. Som torkmedel fungerar aktiverad aluminiumoxid genom adsorptionsprocessen. Detta bör inte förväxlas med den mer kända absorptionsprocessen. Absorption är en fysisk process genom vilken en vätska dras in och fyller de tomma utrymmena i ett fast ämne utan att binda till det. Adsorption, å andra sidan, är en process där vätskan som dras in i det fasta materialets porer faktiskt binds kemiskt med det fasta materialet.

När de utsätts för aktiverad aluminiumoxid kommer vattenmolekyler i luften att binda till aluminiumoxiden, vilket resulterar i torrare luft. Om materialet upphettas släpper det vattnet som är bundet till det tillbaka i luften. Denna process för att binda till och släppa vatten kan upprepas på obestämd tid, vilket gör detta material till en av de vanligaste torkmedlen.

Det kan också adsorbera andra material som arsenik, fluorid, koppar och bly. Denna förmåga gör den till en lämplig kandidat för användning i vattenreningsoperationer. I många fall är det mer kostnadseffektivt än en banbrytande storskalig vattenreningsanläggning. Aktiverad vattenbehandling av aluminiumoxid är ofta den metod du väljer för landsbygden och små kommunala anläggningar.

Små mängder fluor anses generellt vara gynnsamma för tandhälsa, och i vissa områden tillsätts fluor medvetet till den offentliga vattenförsörjningen. Höga koncentrationer av fluor förekommer dock naturligt i grundvattnet på vissa platser. Detta utgör ett problem lokalt eftersom överskottsförbrukning av fluor kan resultera i fluoros, en degenerativ bensjukdom. På vissa platser förekommer toxinet arsenik också naturligt i farligt höga koncentrationer. Båda dessa ämnen kan filtreras från dricksvatten till acceptabla nivåer genom adsorption med aktiverad aluminiumoxid.

Detta material används också för att rengöra stormvattenavrenning, gruvavfall och för sanering av redan förorenade platser. Regnvatten kan plocka upp lösliga metaller som koppar och zink från industriområden, återvinningscenter och så vidare. Skrävhögar som är förknippade med gruvdrift kan läcka ut ämnen som bly och arsenik i de närliggande vattenfunktionerna. Webbplatser som länge har förorenats identifieras också för sanering.

I alla dessa situationer kan aktiverad aluminiumoxid vara ett kostnadseffektivt sätt att ta bort oönskade eller farliga ämnen från miljön. Dess förmåga att binda till dessa ämnen gör det möjligt att fånga dem i en stabil form. När materialet slutligen kastas bort, lakar oönskade ämnen inte tillbaka till miljön utan förblir i stället bundna till aluminiumoxiden.

Naturgasoperationer, smältverk och raffinaderier använder ofta även aktiverad aluminiumoxid som en så kallad Claus-katalysator. Vid kemiska reaktioner är en katalysator ett ämne som påskyndar en reaktion utan att själv påverkas. Aktiverad aluminiumoxid fungerar som en katalysator i en process som återvinner elementärt svavel från vätesulfid och svaveldioxid som produceras som biprodukter från industriella verksamheter. Detta förhindrar att avfallsprodukter, som skadar i tillräckligt höga mängder, förorenar miljön.