¿Qué es la alúmina activada?

La alúmina activada es una forma de óxido de aluminio que es muy porosa y se une con ciertos líquidos y gases sin que cambie su forma química o física. Debido a su alta porosidad, tiene una alta relación de superficie a peso. Se usa comúnmente como desecante, para el tratamiento del agua y como catalizador en el gas natural y las operaciones de refinación.

Un desecante es una sustancia con una alta afinidad por el agua, que tiene un efecto de secado en su atmósfera local, como dentro de un recipiente sellado. Como desecante, la alúmina activada funciona mediante el proceso de adsorción. Esto no debe confundirse con el proceso de absorción más comúnmente conocido. La absorción es un proceso físico por el cual un fluido es atraído y llena los espacios vacíos en un sólido sin unirse a él. La adsorción, por otro lado, es un proceso en el cual el fluido extraído en los poros del material sólido en realidad se une químicamente con el material sólido.

Cuando se expone a alúmina activada, las moléculas de agua en el aire se unirán a la alúmina, lo que dará como resultado un aire más seco. Si el material se calienta, liberará el agua unida al aire. Este proceso de unión y liberación de agua puede repetirse indefinidamente, haciendo de este material uno de los desecantes más comunes.

También puede adsorber otros materiales como arsénico, flúor, cobre y plomo. Esta capacidad lo convierte en un candidato adecuado para su uso en operaciones de tratamiento de agua. En muchos casos, es más rentable que una instalación de tratamiento de agua a gran escala y de vanguardia. El tratamiento de agua con alúmina activada es a menudo el método de elección para áreas rurales y pequeñas instalaciones municipales.

Las pequeñas cantidades de fluoruro generalmente se consideran beneficiosas para la salud dental, y en algunas áreas, el fluoruro se agrega deliberadamente al suministro público de agua. Sin embargo, las altas concentraciones de fluoruro ocurren naturalmente en el agua subterránea en algunos lugares. Esto plantea un problema a nivel local porque el consumo excesivo de flúor puede provocar fluorosis, una enfermedad ósea degenerativa. En algunos lugares, la toxina arsénico también ocurre naturalmente en concentraciones peligrosamente altas. Ambas sustancias pueden filtrarse del agua potable a niveles aceptables mediante adsorción con alúmina activada.

Este material también se usa para limpiar la escorrentía de aguas pluviales, los desechos mineros y para la remediación de sitios ya contaminados. El agua de lluvia puede recoger metales solubles como el cobre y el zinc de sitios industriales, centros de reciclaje, etc. Las pilas de relaves asociadas con las operaciones mineras pueden filtrar sustancias como el plomo y el arsénico en las fuentes de agua cercanas. Los sitios que han sido contaminados por mucho tiempo también están siendo identificados para su reparación.

En todas estas situaciones, la alúmina activada puede ser una forma rentable de eliminar sustancias no deseadas o peligrosas del medio ambiente. Su capacidad para unirse a estas sustancias permite capturarlas de forma estable. Cuando el material finalmente se elimina, las sustancias no deseadas no se filtran al medio ambiente, sino que permanecen unidas a la alúmina.

Las operaciones de gas natural, las fundiciones y las refinerías también utilizan frecuentemente alúmina activada como lo que se conoce como catalizador Claus. En las reacciones químicas, un catalizador es una sustancia que acelera una reacción sin verse afectada. La alúmina activada funciona como un catalizador en un proceso que recupera el azufre elemental del sulfuro de hidrógeno y el dióxido de azufre producido como subproductos de las operaciones industriales. Esto evita que estos subproductos residuales, que son perjudiciales en cantidades suficientemente altas, contaminen el medio ambiente.