Definition
Die Härte von Aktivkohle bezieht sich auf ihre Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß oder Bruch. Bei der Herstellung, dem Transport, der Lagerung und der Verwendung von Aktivkohle ist die Härte ein wichtiger Faktor, da sie sich direkt auf die Lebensdauer und die Adsorptionsleistung der Aktivkohle auswirkt.
Härteprüfverfahren
Die Härte von Aktivkohle wird in der Regel mit den beiden folgenden Methoden geprüft:
- ASTM D3802: Kugelpfannen-Härteprüfverfahren
Faktoren, die die Härte beeinflussen
Die Härte von Aktivkohle wird von mehreren Faktoren beeinflusst, vor allem von folgenden:
- Ausgangsmaterial: Das Ausgangsmaterial der Aktivkohle wirkt sich erheblich auf ihre Härte aus. So weist Aktivkohle aus Kokosnussschalen in der Regel eine höhere Härte auf als solche aus Kohle.
- Aktivierungsmethode: Unterschiedliche Aktivierungsmethoden wirken sich auch auf die Härte der Aktivkohle aus. So führt die Dampfaktivierung im Allgemeinen zu Aktivkohle mit höherer Härte als die chemische Aktivierung.
- Porenstruktur: Die Porenstruktur der Aktivkohle wirkt sich auch auf ihre Härte aus. Im Allgemeinen gilt: Je ausgeprägter die Porenstruktur, desto geringer die Härte der Aktivkohle.
Bedeutung der Härte
Die Härte von Aktivkohle hat mehrere wichtige Auswirkungen auf ihre Anwendungen:
- Lebenserwartung: Bei Aktivkohle mit hoher Härte ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass sie während des Einsatzes bricht, was zu einer längeren Lebensdauer führt und die Häufigkeit des Austauschs verringert, was wiederum die Betriebskosten senkt.
- Filtrationswiderstand: Bei Anwendungen wie der Wasseraufbereitung wirkt sich die Härte der Aktivkohle auf die Widerstandsfähigkeit der Filter aus. Aktivkohle mit niedrigem Härtegrad neigt zum Zerbrechen, wodurch feine Partikel entstehen, die Filter verstopfen und den Filterwiderstand erhöhen können.
- Staubentwicklung: Aktivkohle mit geringer Härte neigt bei Transport und Handhabung zur Staubentwicklung.
Härteanforderungen in verschiedenen Anwendungsbereichen
Die verschiedenen Anwendungsbereiche stellen unterschiedliche Anforderungen an die Härte der Aktivkohle:
- Wasseraufbereitung: Aktivkohle, die in der Wasseraufbereitung eingesetzt wird, benötigt eine höhere Härte, um dem Aufprall und dem Abrieb des Wasserstroms standzuhalten und die Bildung von Feinanteilen zu minimieren.
- Gasadsorption: Die Anforderungen an die Härte von Aktivkohle, die für die Gasadsorption verwendet wird, sind relativ gering, da der Gasstrom weniger Verschleiß an der Aktivkohle verursacht.
- Pharmazeutische und Lebensmittelindustrie: Aktivkohle, die in der Pharma- und Lebensmittelindustrie verwendet wird, erfordert eine höhere Härte, um die Produktqualität und -sicherheit zu gewährleisten.
Schlussfolgerung
Die Härte von Aktivkohle ist ein wichtiger Indikator für die Bewertung ihrer Qualität und Eignung. Die Wahl der richtigen Härte ist entscheidend für die Wirksamkeit und Kosteneffizienz von Aktivkohle.
