ALÚMINA (Al2O3)

PM=101.94
Peso específico = 3.44

La alúmina pura u óxido de aluminio anhidro, es el obtenido químicamente por calcinación (Al2O3).
Existe también una variedad mineral de alúmina anhidra denominada corindón .

Cuando es utilizada en los esmaltes como fuente directa de aluminio, aumenta la viscosidad de los mismos así como su rango de cocción y la tendencia a la cristalización.

Funde a los 2040ºC aprox. Es insoluble en agua y ligeramente soluble en ácidos y bases fuertes.

Generalmente se dispone de cuatro tipos para uso cerámico :

· Alúmina calcinada: que se presenta en varias formas según sea el grado de calcinación.

· Alúmina tabular: que posee una riqueza en alúmina cristalizada como a-alúmina de casi el 100%, por lo tanto es más puro que el tipo anterior.

· Alúmina fundida: esta fusión se realiza en un horno de arco eléctrico.

· Alúmina hidratada: es más ampliamente utilizada en cerámica por su alta o mayor reactividad. Por su alto punto de fusión se utiliza comúnmente como capa intermedia entre las piezas a cocer y los soportes y placas refractarias dentro de los hornos (se pintan los refractarios con una pasta de alúmina hidratada). Existen algunas variedades minerales (bauxita, diásporo, etc.), cuyo contenido de agua es desde una hasta tres moléculas. La fórmula de la variedad más común, la bauxita, es : Al 2 O 3 .3H 2 O.

En general, la Alúmina es un excelente elemento mediante el cual se puede controlar el brillo o la matización de los esmaltes. Una función muy importante es impedir su desvitrificación. La Alúmina incrementa la refractariedad, opacidad, la resistencia al ataque químico y endurece los esmaltes haciéndolos más resistentes al impacto y al rayado.

Las fuentes principales de alúmina más asequibles en cerámica son : feldespatos, arcillas, caolines, pegmatita, nefelina sienita, corindón.

PRINCIPIOS BÁSICOS DEL PROCESO DE REMOCIÓN DE ARSÉNICO CON ALÚMINA ACTIVADA

La alúmina activada típica usada en el tratamiento de agua es una mezcla de óxidos de aluminio amorfo y gama (Al 2 O 3 ), preparada por deshidratación de hidróxido de aluminio (Al(OH) 3 ) a temperaturas entre 300 y 600 ºC. Su área superficial va de 50 a 300 m 2 /g.

En el proceso de remoción de arsénico mediante este mineral los iones contaminantes se intercambian con los hidróxidos localizados en la superficie de la alúmina.

Una factor importante en el proceso de remoción de arsénico es el estado de oxidación del elemento; para lograr la remoción efectiva del arsénico de aguas subterráneas, el arsenito (As(III)) debe ser oxidado a arsenato (As(V)).

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LOS TRATAMIENTOS DE AERACIÓN DEL AGUA

La aeración es el proceso de tratamiento mediante el cual se incrementa el área de contacto del agua con el aire para facilitar el intercambio de gases y sustancias volátiles.

La aeración se realiza por tres razones:

1) Remoción de gases disueltos:

a) Gas carbónico presente en el agua en forma natural;

b) gas sulfhídrico proveniente de la putrefacción o fermentación de los depósitos orgánicos putrescibles o fermentables del fondo de los reservorios;

c) cloro en exceso (proveniente de la supercloración).

2) Introducción del oxígeno del aire en el agua:

a) Para oxidar el fierro y el manganeso, cuya remoción se realiza mediante la decantación y filtración (de esta manera también se reduce el sabor debido al hierro y al manganeso);

b) para añadir oxígeno en el agua hervida o destilada.

3) Remoción de sustancias causantes de sabores y olores:

a) Sustancias oleaginosas provenientes de algas y otros organismos (cuando son volátiles);

b) gas sulfhídrico;

c) sabores debidos al hierro y al manganeso;

d) descomposición de la materia orgánica (quema).

Cuando se remueve el gas carbónico o se reduce la tendencia corrosiva del agua y el consumo de alcalis, se obtiene un aumento del pH. En la práctica, es imposible la reducción por aeración de todo gas carbónico presente en el agua debido a que el gas carbónico del aire también puede disolverse. La remoción del gas sulfhídrico por aeración es lo suficientemente eficaz para reducir los olores, sabores y demanda del cloro.

Principales tipos de aeradores

1) Aeradores de gravedad: son los siguientes:

a) Aeradores de cascada: el principio general consiste en esparcir el agua al máximo y dejarla correr sobre obstáculos para producir turbulencia. La estructura más simple es la de escaleras, las cuales esparcen el agua y permiten la caída de un nivel a otro.

b) Aeradores de bandejas: consisten en una serie de bandejas con hendiduras o perforaciones o con un fondo de malla de alambre sobre las cuales se distribuye el agua para que caiga en un estanque de recolección. Algunos aeradores de este tipo están dotados de un lecho grueso de trozos de carbón o bolas de cerámica, cuyo espesor varía de 5 a 15 centímetros y que se coloca en las bandejas para lograr mayor eficacia y producir mayor turbulencia. Los lechos gruesos son eficaces, especialmente cuando se utilizan como auxiliares catalizadores de las reacciones de oxidación, para causar la precipitación del óxido de fierro y el manganeso (pirolusita).

2) Aeradores de aire difuso: por lo general, son tanques rectangulares de concreto con tubos perforados o placas porosas u otros dispositivos que se encuentran cerca del fondo y a través de los cuales el aire comprimido se inyecta en el sistema. Como resultado, se producen burbujas de aire que aumentan el contacto entre el agua y el aire.

La cantidad de aire que se requiere depende de la finalidad de la aeración.

3) Aeradores de aspersión: están compuestos por boquillas colocadas en un tubo de distribución. Los aeradores de aspersión poseen un valor estético y agradan al público (son fuentes luminosas). Necesitan un área grande y por ello no son económicos. Son los aeradores más eficaces para el intercambio de gases y sustancias volátiles.

Control del proceso de aeración

El control del proceso de aeración consiste en determinar la concentración de oxígeno disuelto, gas carbónico libre, gas sulfhídrico y el valor del pH.

El proceso de aeración tendrá éxito si se cumplen las siguientes tres condiciones simultáneamente:

• cuando la concentración de oxígeno disuelto está entre 7 y 10 ppm;

• cuando la concentración de gas carbónico se ubica entre 3 y 5 ppm;

• cuando hay ausencia total de gas sulfhídrico.

Limitaciones del proceso de aereación

El oxígeno que se incorpora al agua durante el proceso de aeración puede volverla más corrosiva y formar, con el hierro de la tubería, tubérculos que reducen su diámetro y su capacidad de escurrimiento.

Por ello, la aeración no se debe utilizar indiscriminadamente sino solo cuando las finalidades están controladas.

La aeración no siempre es un método eficaz para la remoción o reducción de los sabores y olores debido a que muchas de las sustancias que causan estas características indeseables no son suficientemente volátiles.

Por ejemplo, los aceites esenciales de las algas.

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