Твердость - это мера механической прочности активированного угля. Показатель твердости y является важным параметром при выборе активированного угля для конкретного применения, поскольку он может влиять на производительность угля, срок службы адсорбционной системы и образование мелких частиц или пыли, которые могут вызвать эксплуатационные проблемы или снизить эффективность процесса адсорбции. Твердость обычно выражается в процентах или индексе, который указывает на долю активированного угля, которая остается неповрежденной после стандартного испытания на износ.
Обычные испытания для измерения твердости активированного угля включают испытание на твердость с помощью шарикового диска (также известное как испытание на истирание шариком) и испытание на твердость по стандарту ASTM D3802.
При испытании на твердость в шаровой мельнице образец активированного угля подвергается определенному числу оборотов в шаровой мельнице, содержащей определенное количество стальных шаров. По окончании испытания количество угля, оставшегося на определенном сите, используется для расчета процента твердости.
При испытании на твердость по стандарту ASTM D3802 активированный уголь подвергается определенному количеству оборотов во вращающемся барабане с определенным количеством стальных стержней. В конце испытания частицы угля, оставшиеся на определенном сите, взвешиваются, и индекс твердости рассчитывается как процент от первоначальной массы.
На твердость активированного угля могут влиять различные факторы, такие как сырье, процесс активации и размер частиц. В целом, активированный уголь из более твердых материалов имеет более высокое значение твердости (например, скорлупа кокосового ореха). Процессы активации и последующей обработки также могут влиять на твердость, причем процессы, приводящие к образованию более кристаллических структур или пропитке химикатами, обычно приводят к получению более твердого угля.
В тех случаях, когда активированный уголь подвергается механическим нагрузкам, например, в системах очистки воды с обратной промывкой, воздушных фильтрах с импульсным потоком воздуха или набивных слоях с высокой скоростью потока, желательна более высокая твердость, чтобы минимизировать образование мелких частиц и сохранить работоспособность угля в течение длительного времени. При извлечении золота на золотых приисках, где используется активированный уголь из кокосовой скорлупы, также предъявляются высокие требования к твердости активированного угля.