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活性氧化鋁呈白色或微紅色球狀，不溶于水及有機(jī)溶劑，但能溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、無臭、無味、無毒。在空氣中有吸濕現(xiàn)象，吸水后不脹、不裂、保持原狀。是一種多孔性高分散度的固體物料，有很大的比表面，其微孔表面具有吸附功能。就分子式Al2O3而言，它似乎是一種簡單的氧化物，但是當(dāng)考慮到空間因素時，卻發(fā)現(xiàn)它是一種形態(tài)變化復(fù)雜的物質(zhì)。到目前為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)χ、η、γ、δ、κ、θ、ρ及α-Al2O3等8種以上的形態(tài)，不僅不同的形態(tài)之間，即使同一形態(tài)其宏觀結(jié)構(gòu)性質(zhì)(密度、孔隙率、孔徑分布、比表面積等)也依其來源而大不相同。關(guān)于活性氧化鋁的吸附性能，粉末活性氧化鋁都是孔體積為300-800 mm3/g，表面積為100～300 m2/g的γ-A1203，孔徑主要在中孔范圍內(nèi)，在與水溶液接觸時主要被經(jīng)基基團(tuán)覆蓋，弱的有機(jī)酸主要通過配合基體交換機(jī)制與其結(jié)合。
高氟水對人的毒害
據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國約有7700多萬人口長期飲用高氟水。醫(yī)學(xué)研究表明：長期飲用高氟水會導(dǎo)致氟中毒，嚴(yán)重的氟中毒病人將喪失勞動能力，給家庭和社會造成沉重的負(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及牙齒、骨胳組織代謝密切相關(guān)。國內(nèi)、外學(xué)者報道長期過量攝入氟化物可引起氟中毒。在我國，氟骨癥流行的地區(qū)分布相當(dāng)廣泛，無論城市或鄉(xiāng)村、山地或平原、沿海或內(nèi)地，都有氟骨癥流行的報道。另外，隨著社會工業(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的病損。
活性氧化鋁除氟原理
活性氧化鋁作為常規(guī)除氟劑對氟有很強(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,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OH- 和一個暴露的鋁離子。該鋁離子與三個氧離子相連,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濾作用所攔截，使其大部仍留在濾床中。
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