اکتیو آلومینا چیست؟

اکتیو آلومینا یک ماده جامد آمورف یا کریستالی آلومینا (اکسید آلومینیم) می‌باشد که بخشی از آن یا کاملا دهیدراته (بی آب) شده است. سفید رنگ با تخلخل زیاد و دارای مساحت سطح بالا می‌باشد. به عنوان جاذب، خشک کن و کاتالیست در بسیاری از فرآیند‌های مهم صنعتی کاربرد دارد. همچنین در سیستم‌های تصفیه آب نیز برای حذف یک‌سری عناصر یا یون‌ها کاربرد دارد.

شکل 1- ساختار اکتیو آلومینا

روش تهیه اکتیو آلومینا

آلومینای فعال از آلومینای هیدراته (Al2O3.nH2O ,n=1-3) ساخته می‌شود.

مهم‌ترین روش تهیه اکتیو آلومینا بایر (Bayer) نام دارد. در این روش ابتدا سنگ معدن بوکسیت تحت فرآیند بایر، به آلومینیم هیدروکسید هیدراته تبدیل می‌شود، سپس فعال‌سازی آلومینیوم هیدروکسید به روش کلسیناسیون حرارتی در کوره‌های دوار صورت می‌گیرد تاn  نزدیک n=0.5  بدست آید؛ در نتیجه آلومینای فعال با گرید‌های مختلف تهیه می‌شود.

از پارامتر‌های مهم مؤثر در فرآیند کلسیناسیون می‌توان به طبیعت فیزیکو-شیمیایی ماده اولیه، ساختار کریستالی، توزیع اندازه ذرات، مقدار نمونه، خلوص، زمان اقامت، پروفایل دما، کنترل تجمع ذرات (کلوخه شدن) و نوع کوره اشاره کرد. دمای کلسیناسیون بین 400-600 درجه سانتی‌گراد است.

[Bauxite]  → [Bayer process] → [ Aluminum hydroxide] → [Thermally

treated  Calcination step(dehydration)]  → [Active Alumina]

توزیع اندازه ذرات، مقاومت سایشی، میزان خاک تولیدی و قابلیت جاری شدن اکتیو آلومینا (آلومینای فعال) از جمله خواصی هستند که در فرآیند کلسیناسیون تنظیم می‌شوند.

اکتیو آلومینا در اندازه‌های 3-5 میلی‌متر و 5-8 میلی‌متر تولید می‌شود.

شکل 2- ساختمان مولکولی آلومینیوم اکسید

خواض فیزیکی و شیمیایی اکتیو آلومینا

جامد سفید رنگ با تخلخل زیاد، مساحت سطح ویژه بالا 300 تا 350 مترمربع بر گرم، مقاومت مکانیکی بالا، حجم حفرات 4/0 تا 5/0 لیتر بر گرم، پایداری گرمایی بالا، و بی‌اثر بودن از نظر شیمیایی (مقاومت شیمیایی بالا)، مقاوم در برابر شوک گرمایی، مقاوم در برابر ساییدگی، ظرفیت بالای جذب رطوبت، ثبات ساختار در اثر جذب آب، غیر سمی بودن و… از خواص مهم اکتیو آلومینا می‌باشد.

مخلوط با زئولیت آن زرد کم‌رنگ (لیمویی) و مخلوط با پرمنگنات آن، بنفش رنگ می‌باشد.

دانسیته بالک: 65/0-75/0 گرم بر میلی لیتر.

حجم حفره:  40/0-46/0 میلی لیتر بر گرم.

مساحت سطح: 100-350 متر مربع بر گرم.

نقطه ذوب: 2000-2100 (2050) درجه سانتی گراد.

حلالیت: در آب غیر محلول.

برای اطلاعات بیشتر از کیفیت و قیمت اکتیو آلومینا (آلومینای فعال) با جویاشیمی تماس حاصل فرمایید.

ویژگی های اکتیو آلومینا

1-ظرفیت جذب بالا

به دلیل مساحت سطح بالا و ساختار حفره‌ها، برای حذف آلاینده‌ها خیلی موثر است. می‌توان اطمینان داشت مقادیر کم ناخالصی‌ها را از محلول‌ها حذف و گاز یا مایع را خالص می‌کند.

2-پایداری گرمایی

پایداری گرمایی بالایی دارد یعنی می‌تواند تحمل دمای بالا را داشته باشد، بدون اینکه خواص آن کاهش یابد، بنابراین در هر دمایی می‌تواند به عنوان جاذب بکار رود.

3- قابلیت بازیافت مجدد

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های اکتیو آلومینا قابلیت استفاده مجدد پس از احیای آن می‌باشد. بعد از اینکه ظرفیت جذب آن تکمیل شد، براحتی بازیافت شده و مشابه اکتیو آلومینای نو مجددا قابل استفاده می‌باشد. این ویژگی سبب کاهش قیمت تمام شده عملیات و همچنین کاهش اثرات زیست محیطی می‌شود. برای احیای مجدد می‌توان اکتیو آلومینای مصرف شده را در دمای بالاتر از 200 درجه سانتی گراد گرم نمود.

4- انعطاف پذیری

برای کاربرد‌های متنوع در محیط‌های مختلف گاز یا مایع، تنوع در جذب مواد مختلف و ناخالصی ها، در صنایع مختلف بکار می‌رود. علاوه بر این قیمت پایینی در مقایسه با سایر مواد مشابه دارد.

کاربردهای اکتیو آلومینا (آلومینای فعال)

کاتالیست:

به عنوان حامل کاتالیست در تولید پلی اتیلن، تولید هیدروژن پر اکسید، حذف سولفوردر فرآیند کلاوس(Claus)، صنایع روغن و گاز، حامل‌های کاتالیست می‌توانند از برهمکنش تعداد زیادی از نمک‌های آلومینیم مانند: Al(NO3)2, Al2(SO4)3, AlCl3, NaAlO2، با بازها و اسیدهایی مانند: NaOH, NH3, KOH, HNO3, HCl, H2SO4 رسوب داده شوند.

شکل کریستالین پایدار اکتیو آلومینا معمولا به عنوان جاذب بکار نمی‌رود زیرا مساحت سطح کمی دارد. شکل‌های ناپایدار آن مانند گاما و بتا آلومینا، مساحت سطح بالایی حدودm²  200-400 و حفره‌هایی بزرگ به اندازه 2-5 نانومتر و خاصیت هیدروفیلی دارند. این مواد برای حذف آب از اسیدها، گازها، یا حلال‌های آلی کاربرد دارد. مناسب‌ترین شکل آلومینا برای کاتالیست شکل بتای آن می‌باشد.

دسیکانت (جاذب رطوبت):

مساحت سطح زیاد و تخلخل زیاد به آلومینای فعال (اکتیوآلومینا) امکان می‌دهد انواع مختلف مواد را جذب کند و به عنوان جاذب مواد مختلف و آب عمل کند. ایده‌آل برای جذب رطوبت از هوا و گازهای مختلف و یا بکارگیری به  عنوان حذف رطوبت در وسایل مختلف حساس به رطوبت و ایجاد پایداری و دوام در نگهداری وسایل و مواد مختلف، حذف رطوبت از حلال‌های آلی مانند بنزن و اتیل استات.

به عنوان نمونه در جذب رطوبت هوای فشرده کمپرسورهای هوا نیز از اکتیو آلومینا استفاده می‌شود.

جاذب مواد شیمیایی:

در سیستم‌های تصفیه آب به‌خصوص سیستم‌های تصفیه آب با استفاده از اسمز معکوس(RO)، برای حذف یک سری یون‌ها، جاذب فلوراید از آب آشامیدنی به میزان 95 درصد و در نتیجه کاهش سمیت آب، جاذب اختصاصی و حذف آرسنیک از آب، حذف سولفور از جریان سیالات و حذف سلنیوم از آب آشامیدنی، از اکتیو آلومینا استفاده می‌شود.

به عنوان مثال به صورت‌های مختلف زیر در دمای  30 تا 60 درجه سانتی‌گراد می‌تواند سبب حذف فلوراید از محیط‌های آبی شود.

Al(OH)3 + 4F-  →  AlF4^– + 3OH-

Al(OH)3 + 5F-  →  AlF5^2- + 3OH-

Al(OH)3 + 6F-  →  AlF6^3- + 3OH-

سایر کاربردها

آلومینای فعال پلاریته بالایی دارد لذا به عنوان ستون برای کروماتوگرافی گازی مخلوط ترکیبات هیدروکربن‌های اشباع و غیر اشباع مناسب است. برای غیرفعال کردن سطح از آب همراه با روغن سیلیکون استفاده می‌شود تا پلاریته مورد نظر بدست آید.

قیمت پایین از ویژگی‌های اکتیو آلومینا می باشد. روش ساده برای حذف برخی مواد نسبت به سایر روش‌های حذف آلاینده‌های آب مانند فلوراید، آرسنیک، سرب، کلر، سلنیم و سولفور؛ حذف رطوبت در فرآیندهای بزرگ صنعتی، در خطوط تولید،  خطوط انتقال یا توزیع  مواد و جلوگیری از زنگ زدگی ناشی از خوردگی در محیط‌های حاوی رطوبت؛ حذف رطوبت در لوله‌های انتقال گازطبیعی یا مواد دیگر  و جلوگیری از یخ زدگی ناشی از رطوبت در آنها یا کندانس شدن آب در خطوط انتقال گاز، جلوگیری از ورود رطوبت در واکنش‌های صنعتی، حذف رطوبت از گاز‌های استیلن، پروپیلن و یا سایر خوراک ها، خشک کردن هوا در کمپرسورهای تولید هوای فشرده، خالص سازی خوراک واحد‌های پالایشگاهی، جداسازی اجزای هوا از یکدیگر، تولید هیدروژن، حذف آلاینده‌ها و غیره از کاربردهای این ماده مهم میباشد.

آنالیز اکتیو آلومینای موجود:

اکتیو آلومینا در بسته‌های 25 کیلوگرمی با آنالیز زیر موجود می‌باشد.

جدول 1- خواص شیمیایی اکتیو آلومینا گلوله ای:

جدول 2- خواص فیزیکی اکتیو آلومینا گلوله ای:

قیمت و خرید اکتیو آلومینا

به منظور خرید آلومینای فعال، با شماره‌های زیر تماس حاصل فرمایید.