La alúmina activada se fabrica a partir de hidróxido de aluminio deshidroxilándola de una manera que produce un material muy poroso; este material puede tener una superficie significativamente superior a 200 m² / g. El compuesto se usa como desecante (para mantener las cosas secas al absorber el agua del aire) y como filtro de fluoruro , arsénico y selenio en el agua potable . Está hecho de óxido de aluminio (alúmina; Al 2 O 3 ). Tiene una relación superficie-peso muy alta, debido a la gran cantidad de poros en forma de túnel que tiene. La alúmina activada en su composición de fase solo puede representarse mediante formas metaestables (gamma-Al2 O 3 etc.). El corindón (alfa-Al 2 O 3 ), la única forma estable de óxido de aluminio, no tiene una superficie químicamente activa y no se utiliza como sorbente.
Usos
Aplicaciones de catalizador
La alúmina activada se utiliza para una amplia gama de aplicaciones de adsorbentes y catalizadores, incluida la adsorción de catalizadores en la producción de polietileno, en la producción de peróxido de hidrógeno , como adsorbente selectivo para muchas sustancias químicas, incluido el arsénico , el fluoruro , en la eliminación de azufre de corrientes fluidas (proceso Claus Catalyst) .
Desecante
Utilizado como desecante, funciona mediante un proceso llamado adsorción . El agua en el aire en realidad se adhiere a la propia alúmina entre los pequeños conductos a medida que el aire pasa a través de ellos. Las moléculas de agua quedan atrapadas de modo que el aire se seca al pasar por el filtro. Este proceso es reversible. Si el desecante de alúmina se calienta a ~ 200 ° C, liberará el agua atrapada. Este proceso se llama regeneración del desecante.
Adsorbente de fluoruro
La alúmina activada también se usa ampliamente para eliminar el fluoruro del agua potable. En los EE. UU., Existen programas generalizados para fluorizar el agua potable. Sin embargo, en ciertas regiones, como la región de Rajasthan de la India, hay suficiente fluoruro en el agua para causar fluorosis . Un estudio de la escuela de salud pública de Harvard encontró que la exposición al fluoruro en la infancia se correlacionaba con un coeficiente intelectual más bajo. [1]
Los filtros de alúmina activada pueden reducir fácilmente los niveles de fluoruro de 10 ppm a menos de 1 ppm. La cantidad de fluoruro que se lixivia del agua que se filtra depende de cuánto tiempo el agua está realmente en contacto con el medio filtrante de alúmina. Básicamente, cuanta más alúmina en el filtro, menos fluoruro habrá en el agua filtrada final. El agua a temperatura más baja y el agua con un pH más bajo (agua ácida) también se filtran con mayor eficacia. El pH ideal para el tratamiento es 5,5, lo que permite una tasa de eliminación de hasta el 95%.
Según las investigaciones realizadas por VKChhabra, químico jefe (retirado) PHED Rajasthan, la alúmina activada, cuando se usa como filtro de fluoruro, en condiciones de campo se puede regenerar mejor con una solución de lejía ( hidróxido de sodio ; NaOH), ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ).
La capacidad de absorción de fluoruro (FUC) de la alúmina activada puede ser de hasta 5000 mg / kg. El FUC utilizando el método de VK Chhabra se puede determinar de la siguiente manera:
Solución de fluoruro: disuelva 22,1 g de NaF anhidro en agua destilada y diluya a 1000 ml. 1 mL = 10 mg de fluoruro. 10 mL / L = 100 mg / L de fluoruro.
Procedimiento:
A un litro de agua destilada simulada que contiene 100 mg / L de fluoruro, agite a 100 rpm usando la máquina de prueba de jarras. Agregue 10 g del AA bajo prueba. Después de una hora, apague la máquina y saque la solución. Después de 5 minutos, decante con cuidado la solución sobrenadante y determine el fluoruro. Calcule la diferencia entre la concentración de fluoruro del agua original y la tratada. Multiplique la diferencia por 100 para obtener la capacidad de absorción de fluoruro de AA en mg / kg.
Sistemas de vacio
En aplicaciones de alto vacío , la alúmina activada se utiliza como material de carga en las trampas de primera línea para evitar que el aceite generado por las bombas de paletas rotativas fluya hacia el sistema. [2]
Biomaterial
Sus propiedades mecánicas y su no reactividad en el medio biológico le permiten ser un material adecuado para cubrir superficies en fricción en prótesis corporales (por ejemplo, prótesis de cadera u hombro).
Desfluoración
La desfluoración es el ajuste a la baja del nivel de fluoruro en el agua potable. El proceso de alúmina activada es uno de los métodos de adsorción más utilizados para la desfluoración del agua potable. [3]
Ver también
Referencias
- ^ "Neurotoxicidad del fluoruro en el desarrollo: una revisión sistemática y un metaanálisis" (PDF) .
- ^ Ronald Vane . "Reducción de la transmisión de aceite en microscopios electrónicos" . Archivado desde el original el 7 de diciembre de 2008. CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
- ^ "(PDF) RESUMEN DEL PROCESO DE DESFLUORIDACIÓN DE ALÚMINA ACTIVADA" . ResearchGate . Consultado el 2 de marzo de 2019 .