La dureza es una medida de la resistencia mecánica del carbón activado. El índice de dureza y es un parámetro importante a la hora de seleccionar carbón activado para una aplicación específica, ya que puede afectar al rendimiento del carbón, a la vida útil del sistema de adsorción y a la generación de finos o polvo, que pueden causar problemas operativos o reducir la eficacia del proceso de adsorción. La dureza suele expresarse en forma de porcentaje o índice, que indica la fracción de carbón activado que permanece intacta tras una prueba de desgaste normalizada.
Entre las pruebas habituales para medir la dureza del carbón activado se incluyen la prueba de dureza con disco de bolas (también conocida como prueba de abrasión con bolas) y la prueba de dureza ASTM D3802.
En la prueba de dureza de la bandeja de bolas, una muestra de carbón activado se somete a un número específico de rotaciones en un molino de bolas que contiene un determinado número de bolas de acero. Una vez finalizada la prueba, la cantidad de carbono que queda en el tamiz especificado se utiliza para calcular el porcentaje de dureza.
En la prueba de dureza ASTM D3802, el carbón activado se somete a un número determinado de rotaciones en un tambor giratorio con un número determinado de varillas de acero. Al final de la prueba, se pesan las partículas de carbón que quedan en el tamiz especificado y se calcula el índice de dureza como porcentaje de la masa inicial restante.
La dureza del carbón activado puede verse influida por diversos factores, como la materia prima, el proceso de activación y el tamaño de las partículas. En general, el carbón activado procedente de materiales más duros tiene un mayor valor de dureza (por ejemplo, la cáscara de coco). Los procesos de activación y los pasos posteriores al tratamiento también pueden afectar a la dureza, ya que los procesos que conducen a estructuras más cristalinas o a la impregnación con productos químicos suelen dar como resultado un carbón más duro.
En las aplicaciones en las que el carbón activado está sometido a esfuerzos mecánicos, como en los sistemas de tratamiento de aguas con retrolavado, los filtros de aire con flujo de aire pulsado o los lechos empacados con caudales elevados, se desea una mayor dureza para minimizar la producción de finos y mantener el rendimiento del carbón a lo largo del tiempo. En la recuperación de oro en minas de oro, donde se utiliza carbón activado de cáscara de coco, también existen elevados requisitos de dureza del carbón activado.