درباره کاربرد های آلومینای فعال یا Activated Alumina بهتر است در ابتدا از اینجا شروع کنیم که آلومینای فعال یکی از انواع آلومینا بوده که با نام های دیگری همچون اکتیو آلومینا یا Activated Alumina نیز شناخته می‌شود. این ماده به علت سطح تماس و تخلخل زیاد در صنایع گوناگون اعم از نفت، گاز و پتروشیمی به عنوان جاذب رطوبت استفاده می‌شود. کاربرد آلومینای فعال تنها به این مورد ختم نمی‌شود، بلکه از آن می‌توان در موارد بی‌شماری استفاده کرد. در زیر با برخی از کاربردهای این ماده آشنا می‌شوید:
• تولید فلز آلومینیوم
• کاتالیست
• رطوبت زدایی از هوا
• حذف رسوب
• جذب رطوبت از موادی مانند اتیلن، بوتن، سیکلوهگزان و حلال آروماتیکی، پروپیلن
• فیلتر فلوراید، آرسنیک و سلنیوم از آب آشامیدنی
• جذب رطوبت از هوای فشرده، اکسیژن، نیتروژن، گاز طبیعی، و کربن دی اکسید
آلومینای فعال از هیدروکسید آلومینیوم و به روش هیدروکسیلاسیون ساخته می‌شود. این ماده که ظاهری کروی و جنس پودری دارد، می‌تواند رطوبت را تا حد زیادی به خود جذب کند. جالب است بدانید که سطح تماس این نوع از آلومینا بیش از 200 متر مربع بر گرم است، به این ترتیب می‌تواند تاثیر زیادی در خشک شدن هوا و دهیدراسیون گازهای طبیعی و مایع داشته باشد. نکته‌ی دیگر درباره این ماده این است که زمانی که به داخل مایعات نفوذ می‌کند، بدون تجزیه یا تغییر شکل باقی می‌ماند.
Activated Alumina از منافذ ریز بی‌شماری بهره‌مند است که آن را به تونل شبیه کرده است، به طوری که زمانی که هوا وارد آن شود، ذرات آب و رطوبت در آن به دام می‌افتد و پس از خروج از این تونل، مایع یا گاز با از دست دادن رطوبت، خشک می‌شوند. مقاومت شیمیایی بالا، احیا مناسب، جذب رطوبت، تخلخل و سطح ویژه بالا را می‌توان از جمله بهترین موارد کاربرد آلومینای فعال نامید. از سوی دیگر این ماده کاملا خنثی بوده و به صنایع مختلف اجازه می‌دهد تا از آن استفاده کنند.
چگونگی ساخت اکتیو آلومینا
اکنون که متوجه شدید آلومینای فعال چیست، شاید نحوه ساخت این ماده نیز برای شما جالب باشد. این ماده با روش‌های مختلفی مانند فرایند بایر ، واکنش شیمیایی و کلسیناسیون ساخته می‌شود. صرف نظر از روش تولیدی در روند ساخت این نوع از آلومینا، از موادهای معدنی مانند بوکسیت، بوهمیت و گیسیت استفاده می‌گردد. این ماده تولید شده در ترکیب خود از ساختار اکسید آلومینیوم بهره می‌برد که البته از لحاظ تخلخل و اندازه ذرات با هم متفاوت هستند و در آزمایشگاه دسته بندی می‌شوند. در آزمایشگاه مواردی مانند دانسیته، توزیع بندی دانه و میزان تولید غبار مورد ارزیابی و کنترل قرار خواهد گرفت.
کنترل و آنالیز این ماده در آزمایشگاه نیز روش‌های خاص خود را دارد. در این پروسه از اشعه ایکس، آنالیز حرارتی و یا ابزار طیف سنجی می‌توان کمک گرفت. Activated Alumina در سایزهای مختلفی تولید می‌شود که سایز 3-5 میلی‌متر محبوب‌ترین آن است. همچنین سایز 5-8 میلی‌متر آن در خشک کن‌هایی با ظرفیت بالا و در جذب رطوبت از سیلیکاژل کاربرد دارد.
آلومینای فعال در رنگ‌های مختلفی نیز دیده می‌شود. به جز رنگ سفید که رنگ اصلی آن است، در بسیاری از موارد این ماده به رنگ بنفش یا زرد نیز تولید می‌گردد. البته رنگ بنفش بیانگر ترکیبی از آلومینا و پتاسیم پرمنگنات و رنگ زرد نیز بیانگر برخورداری از مولکولارسیو است. در واقع ترکیب آلومینا با این مواد قدرت جذب را افزایش خواهد داد.
کاربرد آلومینای فعال (Activated Alumina)
اکتیو آلومینا مانند کربن فعال کاربردهای گسترده‌ای دارد، چرا که به دلیل تخلخل و فرح بالا، می‌تواند ذرات را در خود ذخیره کند. در ادامه با عمده‌ترین کاربردهای آن آشنا می‌شوید:
پایه کاتالیست
استفاده از این ماده به عنوان جاذب کاتالیزور کاربرد وسیعی در صنایع گاز و پتروشیمی دارد. از این آلومینا در تولید هیدروژن پراکسید، پلی اتیلن، آرسنیک، فلوراید، بازیابی گوگرد در پالایشگاه‌‌ها و بسیاری از موارد دیگر استفاده می‌شود. از آن جا که رطوبت می‌تواند در خط انتقال گاز حادثه آفرین باشد، آلومینای فعال باعث می‌شود تا خطوط انتقال از یخ زدگی، خوردگی و زنگ زدگی محافظت شوند. البته تنها کاربرد آلومینای فعال در خطوط انتقال جذب رطوبت نیست، بلکه این ماده در حذف مواد آلاینده و ناخالصی‌های موجود در هوا تاثیر بسزایی داشته و به‌عنوان یکی از اصلی‌ترین مواد در خالص‌سازی پالایشگاه‌های نفت و پتروشیمی شناخته می‌شود.
جاذب رطوبت
نوع فعال آلومینا با وجود قابلیت‌هایی مانند خلل و فرج بالا در ساختار خود، توانسته عملکرد مناسبی در جذب رطوبت و مایعات مختلف از خود به جای بگذارد. به این ترتیب حین عبور آب از داخل این ماده، مولکول‌های آن داخل آلومینا به دام افتاده و رطوبت جذب می‌شود. گفتنی است که این ماده قادر است رطوبت را تا میزان 20 درصد از وزن خود جذب کند. اکتیو آلومینا قابلیت بازیافت بالایی داشته و در صورت اعمال حرارت به اندازه 200 درجه سانتی گراد، رطوبت به دام انداخته را از دست می‌دهد. به این ترتیب می‌تواند دوباره استفاده شود.
جاذب فلوراید
این ماده همچنین در جداسازی فلوراید از آب آشامیدنی به کار می‌رود. به‌عنوان مثال آمریکا یکی از کشورهایی است که برنامه‌های گسترده‌ای جهت فلوراسیون آب در نظر دارد، با این حال در برخی از مناطق مانند هند، وجود مقادیر زیاد این ماده در آب باعث بروز فلوئوروز شده و نیاز به جداسازی فلوراید از آب آشامیدنی دارد.
خوشبختانه با استفاده از فیلترهای این ماده، امکان کاهش مقدار فلوراید از 10ppm به 1 ppm را فراهم کرده است. البته میزان جذب فلوراید با مدت زمان تماس آب آشامیدنی و فیلتر در ارتباط است. با این حال فرایند جداسازی فلوراید از آب با میزان دما و PH پایین انجام می‌شود. میزان PH ایده آل برای جذب حدود 5.5 تخمین زده شده است که در این فرایند تا 95 درصد به هدف نزدیک می‌شوند.
سیستم خلا
کمک به ایجاد محیط خلا، دیگر کاربرد آلومینای فعال است. این ماده به عنوان جاذب به کار گرفته می‌شود تا از ورود روغن تولید شده ناشی از پمپ‌های پره دوار حاصل از جریان بازگشتی بخ درون سیستم جلوگیری شود.
کاربرد پزشکی
تا به اینجا به بررسی کاربردهای صنعتی اکتیو آلومینا یا Activated Alumina پرداختیم. اما این ماده تنها در صنایع به کار گرفته نمی‌شود. عدم واکنش این ماده در محیط‌های بیولوژیکی باعث شده تا گزینه مناسبی در پوشش سطوح پروتز بدن مانند شانه یا ران باشد.