روش آزمون استاندارد ASTM D3802 برای سختی صفحه کروی کربن فعال

روش آزمون استاندارد ASTM D3802 برای سختی صفحه کروی کربن فعال

استاندارد انجمن آزمایش و مواد آمریکا (ASTM)، با عنوان "روش آزمایش استاندارد ASTM D3802 برای سختی صفحه کروی کربن فعال"، روشی را برای تعیین عدد سختی صفحه کروی کربن‌های فعال دانه‌ای توصیف می‌کند. برای اهداف این آزمایش، کربن‌های فعال دانه‌ای، کربن‌هایی هستند که 90 درصد ذرات آنها بزرگتر از 80 مش (180 میکرومتر) است، همانطور که در "روش آزمایش استاندارد ASTM D2862 برای توزیع اندازه ذرات کربن فعال دانه‌ای" تعریف شده است.

روش آزمون استاندارد ASTM D3802 برای سختی صفحه کروی کربن فعال

در گذشته روش‌های مختلفی برای تعیین مقاومت کربن‌های فعال در برابر تخریب اندازه ذرات در شرایط سرویس استفاده شده است، از جمله روش صفحه کروی، روش میله همزن و روش شستشوی پودر. هیچ یک از این روش‌ها برای همه کاربردها کاملاً رضایت‌بخش نبوده‌اند و همه آنها توسط کمیته کربن فعال ASTM به عنوان آزمایش‌هایی برای تعیین مقاومت در برابر تخریب مورد سوال قرار گرفته‌اند. با این حال، روش صفحه کروی در گذشته به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است و سابقه طولانی در صنعت کربن فعال برای اندازه‌گیری خاصیتی دارد که تقریباً به عنوان سختی تعریف می‌شود. در این زمینه، این آزمایش برای تعیین یک خاصیت قابل اندازه‌گیری کربن مفید است. با توجه به اینکه این آزمایش در واقع مقاومت در برابر تخریب در حین سرویس را اندازه‌گیری نمی‌کند، می‌توان از آن برای تعیین قابلیت مقایسه دسته‌هایی از همان کلاس کربن استفاده کرد.

برای اهداف این استاندارد، اصطلاحات و تعاریف زیر اعمال می شود:

  • اندازه اسمی ذرات: کربن‌های ذرات طبیعی، دانه‌ای و با شکل نامنظم: محدوده اندازه ذرات که بر حسب اندازه الک بیان می‌شود، به طوری که انتهای کوچکتر بیش از 5 درصد از توزیع اندازه ذرات و انتهای بزرگتر بیش از 5 درصد از توزیع (وزنی) را شامل نمی‌شود.
  • اندازه اسمی ذرات: کربن‌های گلوله‌ای: محدوده اندازه ذرات که بر حسب اندازه الک بیان می‌شود، به طوری که انتهای کوچکتر بیش از 10 درصد از توزیع اندازه ذرات و انتهای بزرگتر بیش از 5 درصد از توزیع (وزنی) را شامل نمی‌شود.
  • اندازه اسمی ذرات انتهای کوچک: به اندازه ذره‌ای اشاره دارد که بخشی از توزیع اندازه ذرات را که مطابق با معیارهای فوق از انتهای اندازه ذرات کوچک مستثنی شده‌اند، تعریف می‌کند.

یک نمونه کربن غربال و وزن شده در یک ظرف سختی مخصوص با مجموعه‌ای از گلوله‌های فولادی ضد زنگ قرار داده می‌شود و سپس به مدت 30 دقیقه تحت چرخش و ضربه ترکیبی قرار می‌گیرد. پس از این مدت، میزان تخریب اندازه ذرات با اندازه‌گیری وزنی مقدار کربن باقی مانده روی الکی که نزدیک به نصف دهانه‌های الک است و حداقل اندازه اسمی ذرات نمونه اصلی را تعریف می‌کند، تعیین می‌شود.

راهنمایی در مورد نمونه‌برداری از کربن فعال دانه‌ای در استاندارد ASTM E300 گنجانده شده است.

ترازوها باید با استفاده از روش‌های استاندارد آزمایشگاهی کالیبره شوند. الک‌ها باید در فواصل زمانی معقول طبق روش شرح داده شده در ASTM E11 کالیبره شوند.

فرآیند آزمایش شامل مراحل زیر است:

  • اندازه اسمی ذرات نمونه طبق روش آزمون استاندارد ASTM D2862 و میزان رطوبت طبق روش آزمون استاندارد ASTM D2867 تعیین می‌شود.
  • یک نمونه معرف اضافی حاوی تقریباً ۱۲۵ میلی‌لیتر کربن طبق استاندارد ASTM E300 گرفته می‌شود.
  • این نمونه با استفاده از روش آزمایش استاندارد ASTM D2862 تا توزیع اندازه ذرات اسمی آن الک می‌شود. بخش‌هایی که بالاتر از اندازه ذرات اسمی بزرگتر و پایین‌تر از اندازه ذرات اسمی کوچکتر هستند، کنار گذاشته می‌شوند. حداقل ۱۰۰ میلی‌لیتر از ماده در محدوده اندازه منافذ اسمی بدست می‌آید.
  • در صورت لزوم، از مواد اضافی به دست آمده استفاده می‌شود.
  • ۱۰۰ میلی‌لیتر از نمونه الک شده را طبق روش آزمایش استاندارد ASTM D2854 در یک استوانه مدرج و قیراندود ریخته و با دقت ۰.۱ گرم وزن کنید.
  • ظرف سختی سنجی در ظرف گیرنده استاندارد پایینی قرار داده می‌شود. نمونه الک شده و وزن شده در ظرف سختی سنجی ریخته شده و گلوله‌های فولادی اضافه می‌شوند.
  • پنج الک با اندازه کامل و پوشش الک روی محفظه سختی‌سنجی قرار می‌گیرند تا توده الک‌ها تکمیل شود. در این حالت، الک‌های اضافی صرفاً برای ایجاد توده‌ای که شیکر را پر می‌کند، عمل می‌کنند و نیاز به تغییر در عملکرد ضربه زدن و تنظیم مجدد نگهدارنده توده الک را از بین می‌برند.
  • توده الک روی دستگاه تکان دهنده الک قرار داده می‌شود و به مدت 30 تا 60,5 دقیقه در حالی که چکش ضربه زن در حال کار است، تکان داده می‌شود.
  • در پایان دوره تکان دادن، دسته الک‌ها از شیکر الک‌ها برداشته می‌شوند و فنجان سختی‌سنجی از روی دسته الک‌ها برداشته می‌شود. الک آزمایش سختی روی فنجان گیرنده قرار می‌گیرد.
  • گلوله‌های فولادی را از فنجان سختی‌سنجی خارج کرده و نمونه را به یک الک تست سختی منتقل کنید و ذرات چسبیده را از روی آن پاک کنید. پنج الک با اندازه کامل و درب الک را روی الک تست سختی و فنجان جمع‌آوری قرار دهید، سپس الک را روی شیکر قرار دهید. در حالی که چکش در حال کار است، به مدت 10 دقیقه و 6 ثانیه آن را تکان دهید.

به طور خلاصه، استاندارد ASTM D3802 شامل روشی برای تعیین سختی سطح کروی کربن فعال دانه‌ای است. این روش توانایی ماده در مقاومت در برابر سایش (تجزیه به ذرات کوچکتر) هنگام قرار گرفتن در معرض فشار مکانیکی را اندازه‌گیری می‌کند. این آزمایش، فشارهای فیزیکی را که کربن فعال در حین جابجایی، بارگیری یا استفاده عملیاتی در سیستم‌های فیلتراسیون متحمل می‌شود، شبیه‌سازی می‌کند. سختی به صورت درصد بیان می‌شود و مقادیر بالاتر نشان دهنده مقاومت بیشتر در برابر تخریب است. این استاندارد بخشی از مجموعه آزمایش‌های کربن فعال ASTM است و کیفیت ثابتی را برای کاربردهایی که نیاز به مواد جاذب قوی دارند، تضمین می‌کند.

استاندارد ASTM D3802 برای کربن فعال دانه‌ای، شامل مواد مشتق شده از منابعی مانند زغال سنگ، پوسته نارگیل یا چوب، اعمال می‌شود و برای موارد زیر استفاده می‌شود:

  • تصفیه آب: برای حذف آلاینده‌هایی مانند ترکیبات آلی یا بوهای نامطبوع از آب آشامیدنی یا فاضلاب.
  • تصفیه هوا و گاز: برای جذب آلاینده‌ها یا ترکیبات آلی فرار (VOCs) در کاربردهای صنعتی یا زیست‌محیطی.
  • فرآوری شیمیایی: در فرآیندهای کاتالیز یا تصفیه که در آنها یکپارچگی ساختاری کربن فعال بسیار مهم است.
  • کنترل کیفیت: برای تأیید اینکه کربن فعال الزامات دوام را در تولید و کاربردهای نهایی برآورده می‌کند.

این استاندارد برای تولیدکنندگان، تأمین‌کنندگان و کاربران نهایی که می‌خواهند اطمینان حاصل کنند که کربن فعال می‌تواند در برابر تنش‌های مکانیکی بدون تکه‌تکه شدن ذرات قابل توجه که می‌تواند اثربخشی آن را کاهش دهد یا سیستم‌های فیلتراسیون را مسدود کند، مقاومت کند، قابل اجرا است.

استاندارد ASTM D3802 به دلایل زیر بسیار مهم است:

  • تضمین دوام: تضمین می‌کند که کربن فعال می‌تواند در طول حمل و نقل، بارگیری یا استفاده عملیاتی، تنش‌های مکانیکی را تحمل کند و از تولید گرد و غبار بیش از حد یا از بین رفتن مواد جلوگیری کند.
  • قابلیت اطمینان عملکرد: سختی به توانایی کربن در حفظ ساختار و ظرفیت جذب آن در سیستم‌های تصفیه مربوط می‌شود و عملکرد پایدار را تضمین می‌کند.
  • کنترل کیفیت: با ارائه یک روش استاندارد برای تولیدکنندگان و تأمین‌کنندگان جهت تأیید مطابقت کربن فعال با مشخصات مشتری، خطر خرابی محصول را کاهش می‌دهد.
  • مقرون به صرفه بودن: کربن فعال بادوام، نیاز به تعویض یا نگهداری مکرر در سیستم‌های تصفیه را کاهش می‌دهد و هزینه‌های عملیاتی را پایین می‌آورد.
  • انطباق با مقررات: از انطباق با استانداردهای صنعتی برای تصفیه آب، تصفیه هوا و سایر کاربردهایی که کربن فعال در آنها تحت نظارت است، پشتیبانی می‌کند.

در نتیجه، ASTM D3802 یک استاندارد حیاتی برای ارزیابی سختی پوسته‌ای کربن فعال دانه‌ای و تضمین دوام و عملکرد آن در کاربردهایی مانند تصفیه آب، تصفیه هوا و فرآوری شیمیایی است. این استاندارد با ارائه یک روش استاندارد و تکرارپذیر، از کنترل کیفیت، رعایت مقررات و مقرون به صرفه بودن برای تولیدکنندگان و کاربران نهایی پشتیبانی می‌کند. پذیرش آن در صنایع مختلف، اهمیت آن را در ارائه محصولات کربن فعال قابل اعتماد و با کیفیت بالا برجسته می‌کند.

سازمان ما که سال‌هاست با دقت پیشرفت‌های جهانی در علم و فناوری را دنبال می‌کند، با تیمی ماهر و زیرساخت‌های گسترده، آزمایش، اندازه‌گیری و تجزیه و تحلیل را در طیف وسیعی از زمینه‌ها برای مشاغل در تمام بخش‌ها انجام می‌دهد. در این زمینه، ما همچنین خدمات آزمایش مطابق با ASTM D3802، روش آزمایش استاندارد برای سختی کروی کربن فعال، ارائه می‌دهیم.

واتساپ