کاربرد هیدروکسید آلومینیوم

«آلومینای شیمیایی» به تولید شمش آلومینیوم به جز محصولات متمایز یا گسترده آلومینا، اکسید آلومینیوم و هیدروکسید آلومینیوم اشاره دارد. صدها نوع آلومینای شیمیایی وجود دارد و کاربردهای گسترده‌ای در زمینه‌های مختلف دارد. این مقاله به معرفی کاربردهای مرتبط با هیدروکسید آلومینیوم می‌پردازد.

هیدروکسید آلومینیوم که با نام‌های آلومینای هیدراته، آلومینای آبدار، هیدرات آلومینا نیز شناخته می‌شود، یک ترکیب آمفوتریک معمولی است که در اسیدها و بازها محلول و در آب و الکل نامحلول است. فرمول کلی آن Al2O3 • H2O با نقطه ذوب 300 (از دست دادن آب) است. با توجه به میزان آب موجود در آن، سری هیدروکسید آلومینیوم را می‌توان به موارد زیر تقسیم کرد: آلومینای تری هیدرات، آلومینای مونوهیدرات، آلومینای با بلورینگی کم و هیدروکسید آلومینیوم آمورف. این ماده که از بوکسیت استخراج می‌شود، می‌تواند از نمک آلومینیوم و هیدروکسید سدیم با آب آمونیاک نیز ساخته شود. دو نوع بلوری و آمورف (ژل) وجود دارد.

هیدروکسید آلومینیوم آمورف دارای قلیائیت کم، آهن کم، ذرات ریز و سفیدی بالا است. این مدل کاربردی دارای مزایای سختی بالا، مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر سایش، پایداری شیمیایی خوب، غیرسمی، بی‌مزه، غیر فرار، کم آبی و جذب گرما در هنگام گرم شدن تا بیش از 250 درجه سانتیگراد و حذف دود خوب و مقاومت در برابر شعله است. زمینه‌های کاربرد اصلی به شرح زیر است.

هیدروکسید آلومینیوم نوعی پرکننده معدنی خالص است، میزان ناخالصی آن کم است و مجموعه‌ای از پلیمرهایی که از هیدروکسید آلومینیوم به عنوان ماده پرکننده استفاده می‌کنند عبارتند از رزین پلی اورتان، رزین اپوکسی، پلی اتیلن، پلی پروپیلن، لاستیک استایرن بوتادین و غیره. هیدروکسید آلومینیوم به عنوان یک بازدارنده شعله و مهارکننده دود مؤثر، سال‌هاست که در رزین‌های غیراشباع استفاده می‌شود.

مکانیسم بازدارنده شعله برای افزودن ATH به پلیمر، کاهش غلظت سوخت است؛ هیدروکسید آلومینیوم در دمای 250 درجه سانتیگراد شروع به آبگیری گرماگیر می‌کند، مانع از افزایش دمای پلیمر می‌شود؛ تجزیه بخار آب، رقیق شدن غلظت اکسیژن، احتراق آهسته؛ در ایجاد سطح قابل احتراق آلومینا می‌تواند از ادامه واکنش احتراق جلوگیری کند.

هیدروکسید آلومینیوم عمدتاً در صنعت پوشش برای پوشش‌های سطحی، پرکننده‌ها و کاغذهای نسوز استفاده می‌شود. هیدروکسید آلومینیوم می‌تواند براقیت، انعکاس، مقاومت در برابر نور، صافی و قابلیت چاپ کاغذ را بهبود بخشد. هیدروکسید آلومینیوم همچنین می‌تواند به عنوان ماده اولیه برای کاغذ پوشش داده شده استفاده شود و تیتانیا جایگزین خاک رس خواهد شد. اندازه ذرات هیدروکسید آلومینیوم که معمولاً استفاده می‌شود 0.7-1.4 میکرومتر است.

کاغذ ضد آتش: ضد آتش، کربنیزه شدن در اثر آتش، اما نسوز. ساخته شده از کاغذ آزبست، یا کاغذ ضد آتش با کاغذ مناسب (مانند هیدروکسید آلومینیوم) و عملیات حرارتی.

هیدروکسید آلومینیوم غیرسمی و بی‌مزه است، در آب نامحلول است، نوع خوبی از عامل اصطکاک خنثی است، عامل اصطکاک خمیردندان تولید صنعتی هیدروکسید آلومینیوم سختی Mohs 2.5-3.5، خلوص بیش از 99٪، مقدار pH 8.0-9.5، مقدار D50 8-15 میکرون، قیمت متوسط، عامل اصطکاک خمیردندان خوب، فلوراید و سازگاری، عملکرد عالی است. یکی از ساینده‌های خمیردندان ایده‌آل است.

مولایت (یا مولایت) مجموعه‌ای از مواد معدنی متشکل از آلومینوسیلیکات است. مولایت تنها ترکیب دو عنصری پایدار در سیستم Al2O3 SiO2 است. این نوع کانی نسبتاً کمیاب است. نوعی دیرگداز با کیفیت بالا است و مولایت را می‌توان با حرارت دادن مصنوعی سیلیکات آلومینیوم تشکیل داد. مولایت عمدتاً در صنایع دیرگداز، سرامیک، متالورژی، ریخته‌گری، الکترونیک و سایر صنایع استفاده می‌شود. این ماده دارای ویژگی‌های مقاومت در برابر دمای بالا، استحکام بالا و رسانایی حرارتی کم است.

علاوه بر این، هیدروکسید آلومینیوم می‌تواند به عنوان سنگ مرمر مصنوعی، عقیق مصنوعی، پرکننده فرش؛ تولید سولفات آلومینیوم، زاج سفید، آلومینا، آلومینای هیدراته، مواد شیمیایی آلومینات سدیم، محصولات لاستیکی؛ بازدارنده شعله؛ به عنوان پرکننده و مکمل چسب‌ها و درزگیرها؛ غربال مولکولی مصنوعی؛ برای آنتی‌اسیدها و غیره استفاده شود.

هیدروکسید آلومینیوم نوع ژلی شامل ژل هیدروکسید آلومینیوم، بوهمیت، آلومینای آمورف است. این ماده دارای چسبندگی خوب، قالب‌گیری، مقاومت در برابر دمای بالا، ظرفیت گرمایی بالا، رسانایی حرارتی کم، مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون خوب، استحکام بالا و سطح صاف است.

هیدروکسید آلومینیوم یکی از ترکیبات اصلی ژل آلومینیوم معده است که برای درمان اسید معده و معده استفاده می‌شود. در طب سنتی، ترکیباتی مانند کپسول‌های ویتامین U و آلومینیوم، قرص‌های هیدروکسید آلومینیوم و سایر اجزای اصلی آن نیز می‌توانند برای مواد دارویی مورد استفاده قرار گیرند. مکانیسم اثر ضد اسید معده آن Al(OH)3+6HCl=2AlCl3+3H2O است. آلومینای شش آبه تهیه شده از هیدروکسید آلومینیوم می‌تواند به عنوان عامل ژل کننده در زمینه پزشکی و آرایشی استفاده شود.

عملیات سطحی و چسب ژل هیدروکسید آلومینیوم می‌تواند از الیاف معدنی یا آلی ساخته شود و با استفاده از مقاومت دمایی بالا و پرداخت سطحی آن، به طور گسترده در ساخت ظروف سرامیکی درجه یک و همچنین برای تولید چینی برقی مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ در عین حال، به عنوان پرکننده معدنی نیز عمل می‌کند.