การใช้งานอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์

“อะลูมินาเคมี” หมายถึง ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการผลิตแท่งอะลูมิเนียม นอกเหนือจากอะลูมินา อะลูมิเนียมออกไซด์ และอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันหรือผลิตภัณฑ์ต่อยอดจากอะลูมินาเคมี อะลูมินาเคมีมีหลายร้อยชนิด และมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในหลากหลายสาขา บทความนี้จะแนะนำการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับอะลูมินาไฮดรอกไซด์

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ หรือที่รู้จักกันในชื่อ อะลูมินาไฮเดรต อะลูมินาไฮดรัส อะลูมินาไฮเดรต เป็นสารประกอบแอมโฟเทอริกทั่วไป ละลายได้ในกรดและเบส แต่ไม่ละลายในน้ำและแอลกอฮอล์ สูตรทั่วไปคือ Al2O3 • H2O มีจุดหลอมเหลว 300 องศาเซลเซียส (สูญเสียน้ำ) ตามปริมาณน้ำ อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์สามารถแบ่งออกได้เป็น อะลูมินาไตรไฮเดรต อะลูมินาโมโนไฮเดรต อะลูมินาผลึกต่ำ และอะลูมินาไฮดรอกไซด์อสัณฐาน สามารถสกัดได้จากแร่บอกไซต์ หรือผลิตจากเกลืออะลูมิเนียมและโซเดียมไฮดรอกไซด์โดยใช้แอมโมเนีย มีสองชนิดคือ ผลึกและอสัณฐาน (เจล)

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์อสัณฐานมีปริมาณด่างต่ำ เหล็กต่ำ อนุภาคละเอียด และขาวมาก แบบจำลองอรรถประโยชน์นี้มีข้อดีคือมีความแข็งสูง ทนความร้อน ทนต่อการสึกหรอ มีเสถียรภาพทางเคมีที่ดี ไม่เป็นพิษ ไม่มีกลิ่น ไม่ระเหย ไม่คายน้ำและดูดความร้อนเมื่อได้รับความร้อนสูงกว่า 250 องศาเซลเซียส และมีคุณสมบัติในการกำจัดควันและหน่วงไฟได้ดี พื้นที่การใช้งานหลักมีดังต่อไปนี้

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์เป็นสารตัวเติมอนินทรีย์บริสุทธิ์ชนิดหนึ่ง มีปริมาณสิ่งเจือปนต่ำ และโพลิเมอร์หลายชนิดที่ใช้อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์เป็นสารตัวเติม ได้แก่ โพลียูรีเทนเรซิน อีพ็อกซีเรซิน โพลีเอทิลีน โพลีโพรพีลีน ยางสไตรีนบิวทาไดอีน เป็นต้น นอกจากนี้ อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ยังมีประสิทธิภาพในการหน่วงไฟและลดควัน จึงถูกนำมาใช้ในเรซินไม่อิ่มตัวมานานหลายปีแล้ว

กลไกการหน่วงไฟโดยการเติม ATH ลงในพอลิเมอร์จะช่วยลดความเข้มข้นของเชื้อเพลิง อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์จะเริ่มปฏิกิริยาดูดความร้อนที่อุณหภูมิ 250 องศาเซลเซียส ซึ่งจะยับยั้งการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของพอลิเมอร์ การสลายตัวของไอน้ำจะทำให้ความเข้มข้นของออกซิเจนเจือจางลงและการเผาไหม้ช้าลง และการสร้างพื้นผิวที่ติดไฟได้ของอะลูมินาจะช่วยป้องกันไม่ให้ปฏิกิริยาการเผาไหม้ดำเนินต่อไป

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมการเคลือบผิว สำหรับใช้เป็นสารเคลือบผิว สารเติมเต็ม และกระดาษที่ไม่ติดไฟ อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์สามารถปรับปรุงความมันเงา การสะท้อนแสง ความทนทานต่อแสง ความเรียบเนียน และความสามารถในการพิมพ์ของกระดาษได้ นอกจากนี้ อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ยังสามารถใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับกระดาษเคลือบ โดยใช้ไททาเนียมไดออกไซด์แทนดินเหนียว ขนาดอนุภาคของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ที่ใช้กันทั่วไปคือ 0.7-1.4 ไมโครเมตร

กระดาษหน่วงไฟ: มีคุณสมบัติหน่วงไฟ เกิดการเผาไหม้เป็นถ่าน แต่ไม่ลุกไหม้ ผลิตจากกระดาษใยหิน หรือกระดาษที่มีสารหน่วงไฟผสมอยู่ (เช่น อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์) และผ่านกระบวนการที่เหมาะสม

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ไม่เป็นพิษ ไม่มีกลิ่น ไม่ละลายในน้ำ เป็นสารขัดถูที่เป็นกลางที่ดีชนิดหนึ่ง อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ที่ผลิตในเชิงอุตสาหกรรมมีค่าความแข็งโมห์ส 2.5-3.5 ความบริสุทธิ์มากกว่า 99% ค่า pH 8.0-9.5 ค่า D50 8-15 ไมครอน ราคาปานกลาง เป็นสารขัดถูในยาสีฟันที่ดี เข้ากันได้ดีกับฟลูออไรด์ และมีประสิทธิภาพยอดเยี่ยม เป็นหนึ่งในสารขัดถูในยาสีฟันที่เหมาะสมที่สุด

มัลไลต์ (หรือมัลไลต์) เป็นกลุ่มแร่ที่ประกอบด้วยอะลูมิโนซิลิเกต มัลไลต์เป็นสารประกอบสองธาตุที่เสถียรเพียงชนิดเดียวในระบบ Al2O3:SiO2 แร่ชนิดนี้ค่อนข้างหายาก เป็นวัสดุทนไฟคุณภาพสูงชนิดหนึ่ง และมัลไลต์สามารถเกิดขึ้นได้จากการให้ความร้อนแก่อะลูมิเนียมซิลิเกตโดยวิธีการสังเคราะห์ มัลไลต์ส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น วัสดุทนไฟ เซรามิก โลหะวิทยา การหล่อ อิเล็กทรอนิกส์ และอื่นๆ มีคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูง มีความแข็งแรงสูง และมีค่าการนำความร้อนต่ำ

นอกจากนี้ อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ยังสามารถใช้เป็นวัสดุสังเคราะห์ เช่น หินอ่อนเทียม หินโมราเทียม สารเติมเต็มในพรม การผลิตอะลูมิเนียมซัลเฟต สารส้ม อะลูมินา อะลูมินาไฮเดรต โซเดียมอะลูมิเนต ผลิตภัณฑ์ยาง สารหน่วงไฟ ใช้เป็นสารเติมเต็มและสารเสริมในกาวและสารกันรั่วซึม ตะแกรงโมเลกุลสังเคราะห์ ยาลดกรดในกระเพาะอาหาร เป็นต้น

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ชนิดเจล ได้แก่ อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์เจล โบห์ไมต์ และอะลูมินาอสัณฐาน มีคุณสมบัติในการยึดเกาะที่ดี การขึ้นรูปที่ดี ทนต่ออุณหภูมิสูง มีความจุความร้อนสูง มีค่าการนำความร้อนต่ำ ทนต่อการกัดกร่อนและการเกิดออกซิเดชันได้ดี มีความแข็งแรงสูง และพื้นผิวเรียบ

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์เป็นส่วนประกอบหลักอย่างหนึ่งของเจลอะลูมิเนียมสำหรับรักษาอาการปวดท้องและลดกรดในกระเพาะอาหาร นอกจากนี้ยังใช้เป็นส่วนประกอบสำคัญในยาแผนโบราณ ยาผสม เช่น แคปซูลวิตามินยูและอะลูมิเนียม ยาเม็ดอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ และส่วนประกอบอื่นๆ กลไกการออกฤทธิ์ต้านกรดในกระเพาะอาหารคือ Al(OH)3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O อะลูมินา 6 โมเลกุลที่เตรียมจากอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์สามารถใช้เป็นสารก่อเจลในด้านการแพทย์และเครื่องสำอางได้

การปรับสภาพพื้นผิวและกาว อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์เจล สามารถใช้ในการผลิตเส้นใยอนินทรีย์หรืออินทรีย์ โดยใช้คุณสมบัติทนความร้อนสูงและการตกแต่งพื้นผิว จึงใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเครื่องเซรามิกคุณภาพสูง รวมถึงใช้ในการผลิตเครื่องเคลือบดินเผาไฟฟ้า นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารเติมแต่งอนินทรีย์อีกด้วย