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 torkmedel, för vattenbehandling och som katalysator i naturgas- och raffineringsverksamhet.
Ett torkmedel är ett ämne med hög affinitet för vatten, som har en uttorkande effekt på dess lokala atmosfär, till exempel inuti en förseglad behållare. Som ett torkmedel verkar aktiverad aluminiumoxid genom adsorptionsprocessen. Detta bör inte förväxlas med den mer allmänt kända absorptionsprocessen. Absorption är en fysisk process genom vilken en vätska dras in i 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 binder kemiskt till det fasta materialet.

När de utsätts för aktiverad aluminiumoxid kommer vattenmolekyler i luften att binda till aluminiumoxiden, vilket resulterar i torrare luft. Om materialet värms upp kommer det att släppa ut vattnet som är bundet till det tillbaka till luften. Denna process att binda till och släppa ut vatten kan upprepas i all oändlighet, vilket gör detta material till ett av de vanligaste torkmedlen.

Det kan också adsorbera andra material som arsenik, fluor, koppar och bly. Denna förmåga gör den till en lämplig kandidat för användning i vattenbehandlingsoperationer. I många fall är det mer kostnadseffektivt än en banbrytande, storskalig vattenreningsanläggning. Aktiverad aluminiumoxidvattenrening är ofta den valda metoden för landsbygdsområden och små kommunala anläggningar.

Små mängder fluor anses generellt vara fördelaktigt för tandhälsan, och i vissa områden tillsätts fluor med avsikt till det allmänna vattenförsörjningen. Höga koncentrationer av fluor förekommer dock naturligt i grundvattnet på vissa platser. Detta utgör ett problem lokalt eftersom överkonsumtion av fluor kan resultera i fluoros, en degenerativ bensjukdom. På vissa platser förekommer även giftet arsenik 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 rena dagvattenavrinning, gruvavfall och för sanering av redan förorenade platser. Regnvatten kan plocka upp lösliga metaller som koppar och zink från industrianläggningar, återvinningscentraler och så vidare. Avfallshögar i samband med gruvdrift kan läcka ut ämnen som bly och arsenik i de närliggande vattendragen. Platser som länge har varit förorenade identifieras också för sanering.

I alla dessa situationer kan aktiverad aluminiumoxid vara ett kostnadseffektivt sätt att avlägsna oönskade eller farliga ämnen från miljön. Dess förmåga att binda till dessa ämnen gör det möjligt att fånga upp dem i en stabil form. När materialet slutligen tas om hand läcker inte oönskade ämnen tillbaka ut i miljön utan förblir bundna till aluminiumoxiden.
Naturgasverksamhet, smältverk och raffinaderier använder också ofta aktiverad aluminiumoxid som en så kallad Claus-katalysator. I 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 svavelväte och svaveldioxid som produceras som biprodukter från industriell verksamhet. Detta förhindrar att dessa avfallsbiprodukter, som är skadliga i tillräckligt stora mängder, förorenar miljön.