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活性氧化鋁除氟的優(yōu)勢(shì)

日期:2011年07月07日 | 15:59 作者：河南銘澤科技 瀏覽:

    據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)約有7700多萬(wàn)人口長(zhǎng)期飲用高氟水。醫(yī)學(xué)研究表明：長(zhǎng)期飲用高氟水會(huì)導(dǎo)致氟中毒，嚴(yán)重的氟中毒病人將喪失勞動(dòng)能力，給家庭和社會(huì)造成沉重的負(fù)擔(dān)。氟是人體內(nèi)重要的微量元素之一，氟化物與人體生命活動(dòng)及牙齒、骨胳組織代謝密切相關(guān)。國(guó)內(nèi)、外學(xué)者報(bào)道長(zhǎng)期過(guò)量攝入氟化物可引起氟中毒。在我國(guó)，氟骨癥流行的地區(qū)分布相當(dāng)廣泛，無(wú)論城市或鄉(xiāng)村、山地或平原、沿海或內(nèi)地，都有氟骨癥流行的報(bào)道。另外，隨著社會(huì)工業(yè)化的迅速發(fā)展，環(huán)境污染有成了氟骨癥流行的病因之一。自然界中廣泛存在著氟化物，與氟骨癥關(guān)系較大的是溶解在飲用水中的氟化物，高氟地區(qū)水中氟濃度高，容易引起氟骨癥的流行。通常認(rèn)為，引起氟骨癥的氟主要來(lái)源是：飲水和環(huán)境中的氟化物，尤其是被污染環(huán)境中的水、空氣；高氟食物等。因此，聯(lián)合國(guó)衛(wèi)生組織規(guī)定飲水氟含量的衛(wèi)生學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的下限為0.5～1.0×10-6，上限為1.5～1.7×10-4，我國(guó)提出的居民飲水氟衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)為0.5～1.0-6，高于1.0×10-6則可能造成高氟帶來(lái)的病損。
    活性氧化鋁作為常規(guī)除氟劑對(duì)氟有很強(qiáng)的去除能力和選擇性。在Peri 等人的模型中指出,表面干燥的氧化鋁表面分兩層包含氧離子與鋁離子。其中第一層的氧離子與第二層鋁離子相接,而含量為其的一半,因此,有一半的鋁離子暴露在表面上;而第二層的氧離子數(shù)符合Al2O3的Al/O 比。脫水時(shí),第二層上連接的相鄰氫氧根離子脫去一分子的水。2/3的OH-被脫去后,殘留一個(gè)OH- 和一個(gè)暴露的鋁離子。該鋁離子與三個(gè)氧離子相連,可以吸附水,氨,烴等多電子化合物 。因此,以活性氧化鋁作為吸附劑可以用來(lái)吸附在水中存在的氟離子。
    其反應(yīng)通式為：[AlxOy(OH)z](OH)(3x-2y-z)+ (3x-2y-z)F-→[AlxOy(OH)z]F(3x-2y-z)↓+ (3x-2y-z)OH-即F-，通過(guò)離散、紊流及分子擴(kuò)散作用由水體遷移到邊界層內(nèi)，而后由分子擴(kuò)散到顆粒表面及孔隙中去，并與活性氧化鋁中的聚合鋁發(fā)生沉淀反應(yīng)，同時(shí)釋放出等量的OH-使水的pH值上升。又因鋁、氟化合物的性質(zhì)與活性氧化鋁本身的性質(zhì)差異，使沉淀物與顆粒本身結(jié)合不夠緊密，故易在強(qiáng)動(dòng)力條件下脫落并進(jìn)入水體，在除氟器中表現(xiàn)為部分脫落被濾床的過(guò)濾作用所攔截，使其大部仍留在濾床中。由此可以看出活性氧化鋁除氟的優(yōu)勢(shì)。