Veden fluoraus on kaksiteräinen miekka. Yhdysvalloissa fluoridia on lisätty useimpiin vesistöihin hampaiden reikiintymisen ehkäisemiseksi. (Mainittakoon, että fluoridia esiintyy luonnostaan monissa juomavesilähteissä ympäri maailmaa). Fluori voi kuitenkin vahingoittaa luita suurina annoksina ja se voi olla jopa tappavaa, jos sitä nautitaan suuria määriä.
Kuivausaineena käytettävällä aktivoidulla alumiinioksidilla on erittäin tärkeä rooli veden fluoridipitoisuuksien vähentämisessä. Näin aktivoitu alumiinioksidi jättää veteen riittävästi fluoridia, jotta ihmiset voivat hyötyä sen potentiaalisista terveyshyödyistä, samalla varmistaen, että terveydelle haitallisia määriä fluoridia ei jää juomaveteen.
Vuonna 1994 Maailman terveysjärjestö suositteli, että veden fluoridipitoisuuden tulisi olla 0,5–1 mg/l. Yli 1 mg:n fluoridipitoisuudet tulisi poistaa fluoridilla, mikä voidaan tehdä kolmella eri tavalla: kemikaaleilla ja saostuksella, kalvopohjaisilla tekniikoilla tai ioninvaihdolla ja adsorptiolla.
Näitä menetelmiä käytetään usein yhdessä. Esimerkiksi kun fluoridipitoisuus on yli 15 ppm, tulisi käyttää kalkkia, joka kuuluu kemikaalien ja saostuksen luokkaan, koska ne pystyvät käsittelemään korkeita fluoridipitoisuuksia. Kun tasoa on alennettu kalkilla, tulisi käyttää aktivoitua alumiinioksidia, joka kuuluu adsorptiokategoriaan, fluoridipitoisuuden vähentämiseksi alle 1 ppm:n, koska aktivoitu alumiinioksidi voi puhdistaa vettä jopa 99-prosenttisesti.
Miten Aktivoitu alumiinioksidityö fluoridin poistamiseksi vedestä?
Aktivoitu alumiinioksidi adsorboi fluoridia, koska fluoridi vetää puoleensa alumiinioksidia. Se haluaa valmistaa alumiinifluoridia, mikä tapahtuu, kun se joutuu kosketuksiin aktivoidun alumiinioksidin kanssa. Alumiinifluoridi pysyy kiinni alumiinioksidirakeissa niin kauan kuin veden pH-taso pysyy alle 6:ssa. Jos veden pH-arvo pysyy alle 6:n, aktivoidun alumiinioksidin tehokkuus alkaa heikentyä. Se voi myös päästää alumiinia veteen, vaikka alumiini ei yleensä liukene veteen.
Huomautus: Käänteisosmoosia käytetään alumiinin poistamiseen vedestä, ja niin voivat tehdä myös tietyt tislaajat. Alumiini ei yleensä pääse veteen, koska veden on vaikea liuottaa sitä.
Aktivoidun alumiinioksidin esikäsittely alumiinisulfaatilla ennen käyttöä on suositeltavaa ensimmäisten adsorptioajojen parantamiseksi. Esikäsittelyn jälkeen on tärkeää muistaa, että aktivoidun alumiinioksidin adsorptioreaktiot riippuvat virtausnopeudesta. Vaikka aktivoitu alumiinioksidi pystyy käsittelemään suuria virtausnopeuksia ja toimimaan edelleen, sen adsorptiokyky heikkenee, ja tämä voi johtaa lisäsyklien tarpeeseen. Virtausnopeuden kaksinkertaistaminen mahdollisti 33 % enemmän fluoridia aktivoidun alumiinioksidin läpi, mikä heikensi aktivoidun alumiinioksidin tehokkuutta fluoridin adsorboinnissa.
Aktivoidun alumiinioksidin kanssa työskenneltäessä on mahdollista, että muut ionit häiritsevät adsorptioprosessia. Tämä johtuu siitä, että Yhdysvalloissa vesi sisältää muita ioneja. Nämä ionit ovat yleensä natriumkloridia, natriumsulfaattia ja natriumbikarbonaattia. Natriumkloridi ja natriumsulfaatti eivät häiritse adsorptioprosessia, mutta natriumbikarbonaatti voi vähentää aktivoidun alumiinioksidin kapasiteettia 33–70 %.
Aktivoitu alumiinioksidi voidaan useimpien kuivausaineiden tavoin regeneroida. Natriumhydroksidia, alumiinisulfaattia tai rikkihappoa levitetään lipeäliuokseen, jossa on aktivoitu alumiinioksidi, jolloin adsorbentti regeneroituu. Regeneroinnin jälkeen aktivoitua alumiinioksidia voidaan käyttää uudelleen, ja oikein käytettynä se voi säilyä vuosia.
Aktivoitu alumiinioksidi on välttämätön fluoridin poistamiseksi vedestä jopa 99-prosenttisesti ja veden turvallisuuden parantamiseksi ihmisten juotavaksi.
Julkaisun aika: 05.08.2019