Alumina activată este o formă de oxid de aluminiu care este foarte poroasă și se leagă de anumite lichide și gaze fără ca forma sa chimică sau fizică să se schimbe. Datorită porozității sale mari, are un raport mare dintre suprafață și greutate. Este folosit în mod obișnuit ca desicant, pentru tratarea apei și ca catalizator în operațiunile de rafinare și gaze naturale.
Un desicant este o substanță cu o mare afinitate pentru apă, care are un efect de uscare asupra atmosferei locale, cum ar fi în interiorul unui recipient sigilat. Ca desicant, alumina activată funcționează prin procesul de adsorbție. Acest lucru nu trebuie confundat cu procesul de absorbție mai cunoscut. Absorbția este un proces fizic prin care un fluid este atras și umple spațiile goale dintr-un solid fără a se lega de acesta. Adsorbția, pe de altă parte, este un proces în care fluidul atras în porii materialului solid se leagă de fapt chimic cu materialul solid.
Când sunt expuse la alumină activată, moleculele de apă din aer se vor lega de alumină, rezultând astfel un aer mai uscat. Dacă materialul este încălzit, va elibera apa lipită de el înapoi în aer. Acest proces de legare și eliberare a apei poate fi repetat la nesfârșit, făcând din acest material unul dintre cei mai obișnuiți desicanți.
De asemenea, poate adsorbi alte materiale, cum ar fi arsenul, fluorura, cuprul și plumbul. Această capacitate îl face un candidat potrivit pentru utilizarea în operațiunile de tratare a apei. În multe cazuri, este mai rentabil decât o instalație de ultimă oră, la scară largă de tratare a apei. Tratarea apei cu alumină activată este adesea metoda de alegere pentru zonele rurale și micile unități municipale.
Cantități mici de fluor sunt în general considerate benefice pentru sănătatea dentară, iar în unele zone, fluorul este adăugat intenționat la alimentarea cu apă publică. Cu toate acestea, concentrații mari de fluor apar în mod natural în apele subterane în unele locații. Acest lucru ridică o problemă la nivel local, deoarece consumul excesiv de fluor poate duce la fluoroză, o boală degenerativă a oaselor. În unele locații, toxina arsenului apare și în mod natural în concentrații periculos de mari. Ambele substanțe pot fi filtrate din apa potabilă până la niveluri acceptabile prin adsorbție cu alumină activată.
Acest material este, de asemenea, utilizat pentru curățarea scurgerii apelor pluviale, a deșeurilor miniere și pentru remedierea siturilor deja contaminate. Apa de ploaie poate colecta metale solubile, cum ar fi cuprul și zincul, din site-uri industriale, centre de reciclare și așa mai departe. Pilotele de steril asociate cu operațiunile miniere pot leși substanțe precum plumbul și arsenul în elementele de apă din apropiere. Site-urile care au fost mult timp contaminate sunt, de asemenea, identificate pentru remediere.
În toate aceste situații, alumina activată poate fi o modalitate rentabilă de a elimina substanțele nedorite sau periculoase din mediu. Capacitatea sa de a se lega de aceste substanțe face posibilă captarea lor într-o formă stabilă. Când materialul este în cele din urmă eliminat, substanțele nedorite nu se scurg înapoi în mediu, ci rămân legate de alumină.
Operațiunile cu gaze naturale, topitorii și rafinăriile folosesc, de asemenea, frecvent alumina activată ca ceea ce este cunoscut sub numele de catalizator Claus. În reacțiile chimice, un catalizator este o substanță care accelerează o reacție fără a fi afectată. Alumina activată funcționează ca catalizator într-un proces care recuperează sulful elementar din hidrogen sulfurat și dioxid de sulf produse ca produse secundare din operațiunile industriale. Acest lucru împiedică aceste deșeuri secundare, care sunt dăunătoare în cantități suficient de mari, să contamineze mediul.