Mis on aktiveeritud alumiiniumoksiid?

Aktiveeritud alumiiniumoksiid on alumiiniumoksiidi vorm, mis on väga poorne ja seostub teatud vedelike ja gaasidega, ilma et selle keemiline või füüsikaline vorm muutuks. Tänu suurele poorsusele on sellel kõrge pinna ja kaalu suhe. Seda kasutatakse tavaliselt kuivatusainena, vee töötlemisel ning katalüsaatorina maagaasi ja rafineerimistöödel.
Kuivatusaine on vee suhtes kõrge afiinsusega aine, millel on kohalikku atmosfääri kuivatav toime, näiteks suletud anumas. Kuivatusainena toimib aktiveeritud alumiiniumoksiid adsorptsiooniprotsessis. Seda ei tohiks segi ajada üldtuntud imendumisprotsessiga. Imendumine on füüsikaline protsess, mille käigus vedelik tõmmatakse tahkesse ainesse ja see täidab tühjad ruumid ilma sellega sidumata. Adsorptsioon seevastu on protsess, mille käigus tahke materjali pooridesse tõmmatud vedelik seostub tegelikult keemiliselt tahke materjaliga.

Aktiveeritud alumiiniumoksiidiga kokkupuutel seovad õhus olevad veemolekulid alumiiniumoksiidiga, mille tulemuseks on kuivem õhk. Kui materjali kuumutatakse, vabastab see sellega seotud vee tagasi õhku. Seda veega sidumise ja vabastamise protsessi saab korrata lõputult, muutes selle materjali üheks levinumaks kuivatusaineks.

See võib adsorbeerida ka muid materjale, nagu arseen, fluoriid, vask ja plii. See omadus muudab selle sobivaks kandidaadiks kasutamiseks veepuhastustoimingutes. Paljudel juhtudel on see kuluefektiivsem kui tipptasemel laiaulatuslik veepuhastusseade. Maapiirkondades ja väikestes omavalitsusüksustes on sageli eelistatud meetod aktiivalumiiniumoksiidi vee puhastamiseks.

Väikestes kogustes fluoriidi peetakse üldiselt hammaste tervisele kasulikuks ja mõnes piirkonnas lisatakse fluori sihilikult ühisveevärki. Kuid mõnes kohas leidub põhjavees looduslikult kõrge fluoriidi kontsentratsioon. See tekitab kohalikul tasandil probleemi, kuna fluoriidi liigtarbimine võib põhjustada fluoroosi, degeneratiivset luuhaigust. Mõnes kohas esineb toksiini arseeni ka looduslikult ohtlikult kõrgetes kontsentratsioonides. Neid mõlemaid aineid saab joogiveest aktiveeritud alumiiniumoksiidiga adsorptsiooniga vastuvõetava tasemeni filtreerida.

Seda materjali kasutatakse ka sademevee äravoolu, kaevandusjäätmete puhastamiseks ja juba saastunud alade saneerimiseks. Vihmavesi võib koguda lahustuvaid metalle, nagu vask ja tsink, tööstusobjektidest, ringlussevõtukeskustest jne. Kaevandamisega seotud aherainevaiad võivad lähedalasuvatesse veekogudesse leotada selliseid aineid nagu plii ja arseen. Tervendamiseks tehakse kindlaks ka alad, mis on pikka aega olnud saastunud.

Kõigis neis olukordades võib aktiveeritud alumiiniumoksiid olla kulutõhus viis soovimatute või ohtlike ainete eemaldamiseks keskkonnast. Selle võime nende ainetega seonduda võimaldab neid stabiilsel kujul kinni püüda. Kui materjal lõpuks kõrvaldatakse, ei imbu soovimatud ained keskkonda tagasi, vaid jäävad seotuks alumiiniumoksiidiga.
Maagaasitöödel, sulatus- ja rafineerimistehastel kasutatakse sageli ka Clausi katalüsaatorina tuntud aktiveeritud alumiiniumoksiidi. Keemilistes reaktsioonides on katalüsaator aine, mis kiirendab reaktsiooni ilma ennast mõjutamata. Aktiveeritud alumiiniumoksiid toimib katalüsaatorina protsessis, mis taastab elementaarse väävli vesiniksulfiidist ja vääveldioksiidist, mis on toodetud tööstusliku tegevuse kõrvalsaadusena. See hoiab ära nende kõrvalsaaduste, mis on piisavalt suurtes kogustes kahjulikud, saastamast keskkonda.