सक्रिय एल्यूमिना पानी से फ्लोराइड हटाने में कैसे काम करता है?

पानी में फ्लोराइड मिलाना दोधारी तलवार है। अमेरिका में दांतों की सड़न को रोकने के लिए अधिकांश जलधाराओं में फ्लोराइड मिलाया जाता है। (यह भी बता दें कि फ्लोराइड दुनिया भर में पीने के पानी के कई स्रोतों में प्राकृतिक रूप से पाया जाता है)। हालांकि, अधिक मात्रा में फ्लोराइड हड्डियों के लिए हानिकारक हो सकता है और बड़ी मात्रा में सेवन करने पर यह जानलेवा भी हो सकता है।

जल में फ्लोराइड का स्तर कम करने में सक्रिय एल्यूमिना नामक शुष्कक पदार्थ महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ऐसा करके, सक्रिय एल्यूमिना पानी में पर्याप्त फ्लोराइड छोड़ देता है जिससे लोगों को इसके संभावित स्वास्थ्य लाभ मिल सकें, साथ ही यह सुनिश्चित करता है कि पीने के पानी में फ्लोराइड की हानिकारक मात्रा न रह जाए।

1994 में विश्व स्वास्थ्य संगठन ने सिफारिश की थी कि पानी में फ्लोराइड का स्तर 0.5-1 मिलीग्राम/लीटर के बीच होना चाहिए। 1 मिलीग्राम से अधिक फ्लोराइड स्तर होने पर डीफ्लोरिडेशन किया जाना चाहिए, जिसे तीन अलग-अलग तरीकों से किया जा सकता है: रसायनों और अवक्षेपण द्वारा, झिल्ली आधारित तकनीकों द्वारा, या आयन विनिमय और सोखने द्वारा।

कई बार इन विधियों का संयोजन में उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, जब फ्लोराइड का स्तर 15ppm से अधिक हो, तो चूने का उपयोग किया जाना चाहिए, जो रसायन और अवक्षेपण श्रेणी में आता है, क्योंकि यह फ्लोराइड के उच्च स्तर को नियंत्रित कर सकता है। चूने से फ्लोराइड का स्तर कम हो जाने पर, सक्रिय एल्यूमिना का उपयोग किया जाना चाहिए, जो अधिशोषण श्रेणी में आता है, ताकि फ्लोराइड की मात्रा को 1ppm से नीचे लाया जा सके, क्योंकि सक्रिय एल्यूमिना पानी को 99% तक शुद्ध कर सकता है।

कैसे हुआ सक्रिय एल्यूमिनापानी से फ्लोराइड हटाने का काम?

सक्रिय एल्यूमिना फ्लोराइड को सोख लेता है क्योंकि फ्लोराइड एल्यूमिना की ओर आकर्षित होता है। यह एल्युमिनियम फ्लोराइड बनाना चाहता है, और सक्रिय एल्यूमिना के संपर्क में आने पर यह बन जाता है। एल्यूमिना फ्लोराइड तब तक एल्यूमिना के कणों से चिपका रहता है जब तक पानी का pH स्तर 6 से कम रहता है। यदि पानी का pH 6 से कम हो जाता है, तो सक्रिय एल्यूमिना की प्रभावशीलता कम होने लगती है। यह एल्युमिनियम को पानी में घुलने भी दे सकता है, हालांकि एल्युमिनियम आमतौर पर पानी में नहीं घुलता है।

नोट: रिवर्स ऑस्मोसिस का उपयोग पानी से एल्युमीनियम को हटाने के लिए किया जाता है, और कुछ डिस्टिलर भी ऐसा कर सकते हैं। एल्युमीनियम आमतौर पर पानी में नहीं घुलता क्योंकि पानी में इसे घोलना मुश्किल होता है।

प्रारंभिक अधिशोषण परिणामों को बेहतर बनाने के लिए सक्रिय एल्यूमिना का उपयोग करने से पहले उसे एल्यूमीनियम सल्फेट से उपचारित करने की सलाह दी जाती है। पूर्व-उपचार के बाद यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि सक्रिय एल्यूमिना के साथ अधिशोषण अभिक्रियाएं प्रवाह दर पर निर्भर करती हैं। हालांकि सक्रिय एल्यूमिना उच्च प्रवाह दर को सहन कर सकता है और फिर भी काम करता है, लेकिन इसकी अधिशोषण क्षमता कम हो जाती है और इससे अतिरिक्त चक्र करने पड़ सकते हैं। प्रवाह दर को दोगुना करने पर सक्रिय एल्यूमिना बेड से 33% अधिक फ्लोराइड प्रवाहित हुआ, जिससे फ्लोराइड को अवशोषित करने में सक्रिय एल्यूमिना की प्रभावशीलता कम हो गई।

सक्रिय एल्यूमिना के साथ काम करते समय, अन्य आयनों द्वारा अधिशोषण प्रक्रिया में बाधा उत्पन्न होने की संभावना रहती है। इसका कारण अमेरिका में पाए जाने वाले पानी में अन्य आयनों की उपस्थिति है। ये आयन आमतौर पर सोडियम क्लोराइड, सोडियम सल्फेट और सोडियम बाइकार्बोनेट होते हैं। सोडियम क्लोराइड और सोडियम सल्फेट अधिशोषण प्रक्रिया में बाधा नहीं डालते, लेकिन सोडियम बाइकार्बोनेट सक्रिय एल्यूमिना की अधिशोषण क्षमता को 33% से 70% तक कम कर सकता है।

अधिकांश जलरोधी पदार्थों की तरह सक्रिय एल्यूमिना को भी पुनर्जीवित किया जा सकता है। सोडियम हाइड्रॉक्साइड, एल्युमिनियम सल्फेट या सल्फ्यूरिक एसिड को सक्रिय एल्यूमिना युक्त क्षार विलयन में मिलाया जाता है, जिससे अधिशोषक का पुनर्जीवन संभव हो जाता है। पुनर्जीवन के बाद सक्रिय एल्यूमिना का पुन: उपयोग किया जा सकता है, और सही तरीके से उपयोग करने पर यह वर्षों तक चल सकता है।

सक्रिय एल्यूमिना पानी में मौजूद फ्लोराइड को 99% तक हटाने और पानी को लोगों के पीने के लिए सुरक्षित बनाने में आवश्यक भूमिका निभाता है।