Kas ir aktivētais alumīnija oksīds?

Desikants ir viela ar augstu afinitāti pret ūdeni, kam ir žūšanas ietekme uz tās vietējo atmosfēru, piemēram, slēgtā traukā. Kā desikants aktivētais alumīnija oksīds darbojas adsorbcijas procesā. To nevajadzētu jaukt ar plašāk zināmo absorbcijas procesu. Absorbcija ir fizisks process, kurā šķidrums tiek ievilkts un aizpilda tukšās vietas cietā vielā, nesaistoties ar to. Adsorbcija, no otras puses, ir process, kurā šķidrums, kas ievilkts cietā materiāla porās, faktiski ķīmiski savienojas ar cieto materiālu.

Saskaroties ar aktivētu alumīnija oksīdu, gaisā esošās ūdens molekulas saistās ar alumīnija oksīdu, tādējādi radot sausāku gaisu. Ja materiāls tiek uzkarsēts, tas atbrīvos ar to saistīto ūdeni atpakaļ gaisā. Šo ūdens saistīšanas un izdalīšanas procesu var atkārtot bezgalīgi, padarot šo materiālu par vienu no visizplatītākajiem desikantiem.

Tas var arī adsorbēt citus materiālus, piemēram, arsēnu, fluoru, varu un svinu. Šī spēja padara to par piemērotu kandidātu izmantošanai ūdens attīrīšanas darbībās. Daudzos gadījumos tas ir rentablāks nekā moderna liela mēroga ūdens attīrīšanas iekārta. Aktīvā alumīnija oksīda ūdens attīrīšana bieži ir izvēles metode lauku apvidos un mazās pašvaldības iestādēs.

Nelielus fluora daudzumus parasti uzskata par labvēlīgiem zobu veselībai, un dažās vietās fluorīds tiek ar nolūku pievienots publiskajam ūdens apgādei. Tomēr dažās vietās gruntsūdeņos dabiski ir sastopama augsta fluorīda koncentrācija. Tas rada lokālu problēmu, jo pārmērīgs fluora patēriņš var izraisīt fluorozi, deģeneratīvu kaulu slimību. Dažās vietās toksīns arsēns dabiski sastopams arī bīstami augstā koncentrācijā. Abas šīs vielas var filtrēt no dzeramā ūdens līdz pieņemamam līmenim, adsorbējot ar aktivētu alumīnija oksīdu.

Šo materiālu izmanto arī lietus ūdens noteces, kalnrūpniecības atkritumu attīrīšanai un jau piesārņoto vietu sanācijai. Lietus ūdens var uzņemt šķīstošos metālus, piemēram, varu un cinku no rūpnieciskām vietām, pārstrādes centriem utt. Ar ieguves darbībām saistītās atkritumu kaudzes var izskalot tādas vielas kā svins un arsēns tuvējos ūdens objektos. Atveseļošanai tiek noteiktas arī vietas, kas jau sen ir bijušas piesārņotas.

Visās šajās situācijās aktivētais alumīnija oksīds var būt rentabls veids, kā izvadīt no vides nevēlamās vai bīstamas vielas. Tā spēja saistīties ar šīm vielām ļauj tās uztvert stabilā formā. Kad materiāls tiek beidzot likvidēts, nevēlamās vielas neizskalojas atpakaļ vidē, bet paliek saistītas ar alumīnija oksīdu.

Dabasgāzes operācijās, kausēšanas un pārstrādes rūpnīcās arī bieži izmanto aktivētu alumīnija oksīdu kā tā saukto Klausa katalizatoru. Ķīmiskajās reakcijās katalizators ir viela, kas paātrina reakciju, neietekmējot sevi. Aktivētais alumīnija oksīds darbojas kā katalizators procesā, kas atgūst elementāro sēru no sērūdeņraža un sēra dioksīda, kas iegūts kā rūpniecisko darbību blakusprodukti. Tas neļauj šiem atkritumu blakusproduktiem, kas kaitē pietiekami lielos daudzumos, piesārņot vidi.