
يصف معيار الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM)، "طريقة الاختبار القياسية ASTM D3802 لصلابة الكربون المنشط في الكرة"، طريقة اختبار لتحديد رقم صلابة الكرة للكربون المنشط الحبيبي. لأغراض هذا الاختبار، يُقصد بالكربون المنشط الحبيبي الكربون المنشط الحبيبي الذي يحتوي على 90% من الجسيمات أكبر من 80 شبكة (180 ميكرومتر)، كما هو مُعرّف في "طريقة الاختبار القياسية ASTM D2862 لتوزيع حجم الجسيمات للكربون المنشط الحبيبي".

استُخدمت طرقٌ مختلفةٌ سابقًا لتحديد مقاومة الكربون المنشَّط لتدهور حجم الجسيمات في ظروف التشغيل، بما في ذلك طريقة الكرة، وطريقة قضيب التحريك، وطريقة غسل المسحوق. لم تكن أيٌّ من هذه الطرق مُرضيةً تمامًا لجميع التطبيقات، وقد شكَّكت لجنة الكربون المنشَّط التابعة للجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM) في فعاليتها كاختباراتٍ لتحديد مقاومة التدهور. ومع ذلك، استُخدمت طريقة الكرة على نطاقٍ واسعٍ في الماضي، ولها تاريخٌ طويلٌ في صناعة الكربون المنشَّط لقياس خاصية تُعرَّف تقريبًا بالصلابة. في هذا السياق، يُعدُّ هذا الاختبار مفيدًا لتحديد خاصيةٍ قابلةٍ للقياس للكربون. ونظرًا لأن الاختبار لا يقيس فعليًا مقاومة التدهور أثناء التشغيل، فيمكن استخدامه لتحديد قابلية مقارنة دفعاتٍ من نفس فئة الكربون.
ولأغراض هذا المعيار، تنطبق المصطلحات والتعريفات التالية:
تُوضع عينة كربون منخولة وموزونة في وعاء صلابة خاص مع مجموعة من كرات الفولاذ المقاوم للصدأ، ثم تُعرَّض لدوران وصدمة مُشتركين لمدة 30 دقيقة. بعد هذه الفترة، يُحدَّد مقدار تدهور حجم الجسيمات بقياس كمية الكربون المُحتبسة على منخل أقرب إلى نصف فتحات المنخل التي تُحدِّد الحد الأدنى لحجم الجسيمات الاسمي للعينة الأصلية، بالوزن.
يتضمن معيار ASTM E300 إرشادات حول أخذ عينات الكربون النشط الحبيبي.
يجب معايرة الموازين باستخدام الطرق المخبرية القياسية. كما يجب معايرة المناخل على فترات زمنية معقولة وفقًا للإجراء الموضح في معيار ASTM E11.
تتكون عملية الاختبار من الخطوات التالية:
باختصار، يتضمن معيار ASTM D3802 طريقةً لتحديد صلابة الكربون المنشط الحبيبي (الكرة-الطبق). تقيس هذه الطريقة قدرة المادة على مقاومة التآكل (التفتت إلى جزيئات أصغر) عند تعرضها للإجهاد الميكانيكي. يحاكي الاختبار الضغوط الفيزيائية التي يتعرض لها الكربون المنشط أثناء المناولة أو التحميل أو الاستخدام التشغيلي في أنظمة الترشيح. تُعبّر الصلابة كنسبة مئوية، حيث تشير القيم الأعلى إلى مقاومة أكبر للتدهور. يُعد هذا المعيار جزءًا من مجموعة اختبارات ASTM للكربون المنشط، ويضمن جودة ثابتة للتطبيقات التي تتطلب مواد ماصة قوية.
ينطبق معيار ASTM D3802 على الكربون النشط الحبيبي، بما في ذلك المواد المشتقة من مصادر مثل الفحم أو قشور جوز الهند أو الخشب، ويُستخدم في:
ينطبق هذا المعيار على الشركات المصنعة والموردين والمستخدمين النهائيين الذين يريدون التأكد من أن الكربون المنشط يمكنه تحمل الضغوط الميكانيكية دون تفتيت الجسيمات بشكل كبير مما قد يقلل من فعاليته أو يسد أنظمة الترشيح.
يعد معيار ASTM D3802 بالغ الأهمية للأسباب التالية:
نتيجةً لذلك، يُعدّ معيار ASTM D3802 معيارًا أساسيًا لتقييم صلابة تقشير الكرات للكربون المنشط الحبيبي، وضمان متانته وأدائه في تطبيقات مثل معالجة المياه، وتنقية الهواء، والمعالجة الكيميائية. ومن خلال توفيره طريقةً موحدةً وقابلةً للتكرار، يدعم هذا المعيار مراقبة الجودة، والامتثال للوائح التنظيمية، والفعالية من حيث التكلفة للمصنعين والمستخدمين النهائيين. ويُبرز اعتماده في مختلف القطاعات أهميته في توفير منتجات كربون منشط موثوقة وعالية الجودة.
مؤسستنا، التي تعمل منذ سنوات عديدة وتتابع بدقة التطورات العالمية في العلوم والتكنولوجيا، تُجري الاختبارات والقياسات والتحليلات في مجموعة واسعة من المجالات للشركات في جميع القطاعات، بفريق عمل ماهر وبنية تحتية شاملة. وفي هذا السياق، نقدم أيضًا خدمات الاختبار وفقًا لمعيار ASTM D3802، طريقة الاختبار القياسية لصلابة الكربون المنشط على سطح كروي.
