اکتیو آلومینا

آلومینا فعال از هیدروکسید آلومینیوم با هیدروکسیله کردن آن به روشی که ماده ای بسیار متخلخل تولید می کند، تولید می شود. این ماده می تواند مساحت قابل توجهی بیش از 200 متر مربع در گرم داشته باشد. این ترکیب به عنوان یک خشک کننده (برای خشک نگه داشتن اشیا با جذب آب از هوا) و به عنوان فیلتر فلوراید، آرسنیک و سلنیوم در آب آشامیدنی استفاده می شود. از اکسید آلومینیوم (آلومینا؛ Al2O3) ساخته شده است. به دلیل منافذ "تونل مانند" زیادی که دارد، نسبت مساحت سطح به وزن بسیار بالایی دارد. آلومینا فعال در ترکیب فازی خود را می توان تنها با فرم های فراپایدار (گاما-Al2O3 و غیره) نشان داد. کوراندوم (alpha-Al2O3)، تنها شکل پایدار اکسید آلومینیوم، چنین سطح شیمیایی فعالی ندارد و به عنوان جاذب استفاده نمی شود.

کاربردها :

آلومینا فعال برای طیف وسیعی از کاربردهای جاذب و کاتالیزور از جمله جذب کاتالیزور در تولید پلی اتیلن، در تولید پراکسید هیدروژن، به عنوان یک جاذب انتخابی برای بسیاری از مواد شیمیایی از جمله آرسنیک، فلوراید، در حذف گوگرد از جریان سیال استفاده می شود (فرایند کاتالیست کلاوس) .
خشک کننده

به عنوان یک ماده خشک کن استفاده می شود و با فرآیندی به نام جذب عمل می کند. آب موجود در هوا در واقع به خود آلومینا در بین گذرگاه‌های کوچک می‌چسبد که هوا از آنها عبور می‌کند. مولکول های آب به دام می افتند به طوری که هوا هنگام عبور از فیلتر خشک می شود. این فرآیند برگشت پذیر است. اگر خشک کننده آلومینا تا 200 درجه سانتیگراد گرم شود، آب حبس شده را آزاد می کند. این فرآیند را بازسازی ماده خشک کننده می نامند.
جاذب فلوراید

آلومینا فعال نیز به طور گسترده ای برای حذف فلوراید از آب آشامیدنی استفاده می شود. در ایالات متحده، برنامه های گسترده ای برای فلوراید کردن آب آشامیدنی وجود دارد. با این حال، در مناطق خاصی، مانند منطقه راجستان هند، فلوراید کافی در آب وجود دارد که باعث فلوروزیس می شود. یک مطالعه از دانشکده بهداشت عمومی هاروارد نشان داد که قرار گرفتن در معرض سطوح بالای فلوراید در کودکی با ضریب هوشی پایین‌تر ارتباط دارد.

فیلترهای آلومینا فعال شده به راحتی می توانند سطح فلوراید را از 10 پی پی ام به کمتر از 1 پی پی ام کاهش دهند. مقدار فلوراید شسته شده از آب فیلتر شده بستگی به مدت زمانی دارد که آب واقعاً با محیط فیلتر آلومینا تماس داشته باشد. اساساً، هرچه آلومینا در فیلتر بیشتر باشد، فلوراید در آب نهایی و فیلتر شده کمتر خواهد بود. آب با دمای پایین تر و آب با pH پایین (آب اسیدی) به طور موثرتری فیلتر می شوند. pH ایده آل برای درمان 5.5 است که امکان حذف تا 95٪ را فراهم می کند.

طبق تحقیقات انجام شده توسط V.K.Chhabra، شیمیدان ارشد (متخصص) P.H.E.D. راجستان، آلومینا فعال شده، هنگامی که به عنوان فیلتر فلوراید استفاده می شود، در شرایط مزرعه می تواند به بهترین وجه توسط محلولی از لیمو (هیدروکسید سدیم؛ NaOH)، اسید سولفوریک (H2SO4) بازسازی شود.

ظرفیت جذب فلوراید (FUC) آلومینا فعال می تواند تا 5000 میلی گرم بر کیلوگرم باشد. FUC با استفاده از V.K. روش چابرا را می توان به صورت زیر تعیین کرد:

محلول فلوراید: 22.1 گرم NaF بدون آب را در آب مقطر حل کرده و تا 1000 میلی لیتر رقیق کنید. 1 میلی لیتر = 10 میلی گرم فلوراید. 10 میلی لیتر در لیتر = 100 میلی گرم در لیتر فلوراید.

روش:

به یک لیتر آب مقطر شبیه سازی شده حاوی 100 میلی گرم در لیتر فلوراید، با استفاده از دستگاه jar test با سرعت 100 دور در دقیقه هم بزنید. 10 گرم AA تحت آزمایش اضافه کنید. بعد از یک ساعت دستگاه را خاموش کرده و محلول را خارج کنید. پس از 5 دقیقه، محلول رویی را با دقت تخلیه کرده و فلوراید را تعیین کنید. تفاوت بین غلظت فلوراید آب اصلی و تصفیه شده را محاسبه کنید. این اختلاف را در 100 ضرب کنید تا ظرفیت جذب فلوراید AA بر حسب میلی گرم بر کیلوگرم بدست آید.

سیستم های خلاء

در کاربردهای خلاء بالا، آلومینا فعال به عنوان ماده شارژ در تله‌های خط جلو برای جلوگیری از جریان برگشت روغن تولید شده توسط پمپ‌های پره‌ای چرخشی به سیستم استفاده می‌شود.[2] یک بافل از آلومینا فعال نیز می تواند جایگزین تله یخچالی شود که اغلب برای پمپ های انتشار مورد نیاز است، اگرچه این به ندرت استفاده می شود.[3]
بیومتریال

خواص مکانیکی و عدم واکنش آن در محیط بیولوژیکی به آن اجازه می دهد تا ماده مناسبی برای پوشش سطوح در اصطکاک در پروتزهای بدن (مانند پروتزهای لگن یا شانه) باشد.

فلوریداسیون

فلوریداسیون تنظیم رو به پایین سطح فلوراید در آب آشامیدنی است. فرآیند آلومینا فعال یکی از روش های جذب سطحی پرکاربرد برای فلوریداسیون آب آشامیدنی است.