როგორ მუშაობს გააქტიურებული ალუმინუმი წყლიდან ფტორის მოსაშორებლად

წყლის ფტორირება ორლესული მახვილია. აშშ-ში ფტორი უმატებენ წყლის ნაკადების უმეტესობას, რათა თავიდან აიცილონ კარიესი (უნდა აღვნიშნო, რომ ფტორი ბუნებრივად გვხვდება მსოფლიოს მრავალ სასმელ წყლის წყაროში). თუმცა, ფტორი შეიძლება საზიანო იყოს ძვლებისთვის მაღალი დოზებით მიღების შემთხვევაში და შესაძლოა ფატალურიც კი აღმოჩნდეს, თუ მას დიდი რაოდენობით მიიღებთ.

დესიკანტი გააქტიურებული ალუმინი ძალიან მნიშვნელოვან როლს ასრულებს წყალში ფტორის დონის შემცირებაში. ამით გააქტიურებული ალუმინი წყალში საკმარის ფტორს ტოვებს, რათა ადამიანებმა მიიღონ მისი პოტენციური სარგებელი ჯანმრთელობისთვის, ამავდროულად, ის უზრუნველყოფს, რომ ჯანმრთელობისთვის მავნე ფტორის რაოდენობა სასმელ წყალში არ დარჩეს.

1994 წელს ჯანდაცვის მსოფლიო ორგანიზაციამ რეკომენდაცია გასცა, რომ წყალში ფტორის დონე 0.5-1 მგ/ლ-ს უნდა შეადგენდეს. 1 მგ-ზე მეტი ფტორის დონე უნდა განიცადოს დეფტორიდაცია, რაც სამი განსხვავებული გზით შეიძლება განხორციელდეს: ქიმიკატებითა და ნალექით, მემბრანაზე დაფუძნებული ტექნოლოგიებით ან იონური გაცვლითა და ადსორბციით.

ხშირად ეს მეთოდები კომბინაციაში გამოიყენება. მაგალითად, როდესაც ფტორის დონე 15 ppm-ზე მეტია, უნდა იქნას გამოყენებული კირი, რომელიც ქიმიკატებისა და ნალექების კატეგორიას მიეკუთვნება, რადგან მათ შეუძლიათ ფტორის მაღალი დონის მართვა. მას შემდეგ, რაც ეს დონე კირის გამოყენებით შემცირდება, გააქტიურებული ალუმინის ოქსიდი, რომელიც ადსორბციის კატეგორიას მიეკუთვნება, უნდა იქნას გამოყენებული ფტორის შემცველობის 1 ppm-ზე ქვემოთ შესამცირებლად, რადგან გააქტიურებულ ალუმინს შეუძლია წყლის 99%-მდე გაწმენდა.

როგორ გააქტიურებული ალუმინიწყლიდან ფტორის მოცილებაზე მუშაობა?

გააქტიურებული ალუმინ-ოქსიდი შთანთქავს ფტორს, რადგან ფტორი იზიდავს ალუმინს. მას სურს ალუმინის ფტორიდის წარმოქმნა, რასაც ის აკეთებს გააქტიურებულ ალუმინთან კონტაქტის შემდეგ. ალუმინ-ოქსიდის ფტორიდი დარჩება მიკრული ალუმინის მძივებზე მანამ, სანამ წყლის pH დონე 6-ზე დაბალი დარჩება. თუ წყლის pH 6-ზე დაბალი დარჩება, გააქტიურებული ალუმინ-ოქსიდის ეფექტურობა იწყებს შემცირებას. მას ასევე შეუძლია ალუმინის წყალში მოხვედრის საშუალება მისცეს, თუმცა ალუმინი, როგორც წესი, წყალში არ იხსნება.

შენიშვნა: წყლიდან ალუმინის მოსაშორებლად გამოიყენება უკუ ოსმოსი და ასევე გამოიყენება ზოგიერთი დისტილატორის მიერ. ალუმინი, როგორც წესი, წყალში არ ხვდება, რადგან წყალს მისი გახსნა უჭირს.

რეკომენდებულია გააქტიურებული ალუმინის ოქსიდის გამოყენებამდე ალუმინის სულფატით წინასწარ დამუშავება, რათა გაუმჯობესდეს პირველი ადსორბციული პროცესები. წინასწარი დამუშავების შემდეგ მნიშვნელოვანია გვახსოვდეს, რომ გააქტიურებული ალუმინის ოქსიდით ადსორბციული რეაქციები დამოკიდებულია ნაკადის სიჩქარეზე. მიუხედავად იმისა, რომ გააქტიურებულს შეუძლია მაღალი ნაკადის სიჩქარის გაძლება და მაინც მუშაობა, მისი ადსორბციული უნარი მცირდება და ამან შეიძლება დამატებითი ციკლების საჭიროება გამოიწვიოს. ნაკადის სიჩქარის გაორმაგებამ გააქტიურებული ალუმინის ფენებში 33%-ით მეტი ფტორის გატარების საშუალებას იძლევა, რითაც მცირდება გააქტიურებული ალუმინის ოქსიდის ადსორბციის ეფექტურობა.

გააქტიურებული ალუმინის ოქსიდთან მუშაობისას არსებობს სხვა იონების მიერ ადსორბციის პროცესის ჩარევის შესაძლებლობა, რაც განპირობებულია აშშ-ში არსებული წყლით, რომელიც შეიცავს სხვა იონებს. ეს იონები, როგორც წესი, ნატრიუმის ქლორიდი, ნატრიუმის სულფატი და ნატრიუმის ბიკარბონატია. ნატრიუმის ქლორიდი და ნატრიუმის სულფატი არ ერევა ადსორბციის პროცესში, თუმცა ნატრიუმის ბიკარბონატს შეუძლია გააქტიურებული ალუმინის ოქსიდის სიმძლავრის 33%-დან 70%-მდე შემცირება.

გააქტიურებული ალუმინაც, როგორც სხვა გამშრალებლების უმეტესობა, რეგენერაციის საშუალებას იძლევა. ნატრიუმის ჰიდროქსიდი, ალუმინის სულფატი ან გოგირდმჟავა ემატება გააქტიურებულ ალუმინთან ერთად ხსნარს, რაც ადსორბენტის რეგენერაციის საშუალებას იძლევა. რეგენერაციის შემდეგ გააქტიურებული ალუმინაც შეიძლება ხელახლა იქნას გამოყენებული და სათანადო გამოყენების შემთხვევაში, გააქტიურებული ალუმინაც შეიძლება წლების განმავლობაში გაძლოს.

გააქტიურებული ალუმინი აუცილებელია წყალში ფტორის 99%-მდე მოსაშორებლად და წყლის დასალევად უსაფრთხოდ გადასაყვანად.