Vad är ett poröst medium?

June 9

Ett poröst medium är en substans som innehåller porer eller utrymmen mellan fast material, genom vilket vätska eller gas kan passera. Exempel på naturligt förekommande porösa medier innefattar sand, jord, och vissa typer av sten, t.ex. pimpsten och sandsten. Svampar, keramik och retikulerade skummet tillverkas även för användning som porösa medier. De möjliga tillämpningar av dessa material inom vetenskap, industri och vardagsliv är stora, även om de kanske mest använda som filter.

Fysiskt kan ett poröst medium skiljas från andra material - inklusive andra porösa medier - genom sin porositet, eller storleken på sina porer. Material med låg porositet är mindre genomsläpplig och typiskt har mindre porer, vilket gör det svårare för gas eller vätska att passera genom dem, medan material med hög porositet har stora porer och lätt genomsyras. Porositet är ett viktigt övervägande vid filtrering, eftersom om partiklar måste avlägsnas genom ett poröst medium, måste porerna vara tillräckligt små för att effektivt fånga dem. Geologer anser också porositet omgivande sten och jord när de utför observationer av olje- och naturgasreservoarer. Naturgas instängd i låg porositet sten är känd som "tight gas" och är svårare att komma åt än andra reserver.

Porositet varierar från en låg andel i tät skiffer och sandsten till ca 50% i sand, och upp till 70% i lera. Konstgjorda material kan vara ännu mer porös. Till exempel, retikulerat skum, ett poröst medium som används i luftkonditioneringsfilter och kosmetiska applikatorer, har en porositet av upp till 98%.

En av de vanligaste tillämpningarna av porösa medier inom vetenskap och industri är filtrering. Vid tillverkning växter kan dessa material användas för att filtrera gaser eller vätskor antingen mekaniskt, genom att fånga partiklar, eller kemiskt, genom att selektivt avlägsna vissa föreningar. Den substans som skall filtreras är ansträngd genom det porösa mediet och blir renas när den passerar genom porerna i materialet. Exempel på industriell användning av denna metod är bland annat vattenrening och oljeraffinering.

Porösa medier är också ofta används i vattenbruk och hem akvarium system. Kolfilter, vilka består av poröst aktivt kol, används i akvarier för att absorbera oönskade organiska föreningar och metaller från vattnet. Aktivt kol är ett exempel på kemisk filtrering, men mekanisk filtrering är också ett möjligt alternativ. I det senare systemet, mekaniskt filtrerar en porös svamp ut partiklar, vilket skapar en renare miljö för organismerna i tanken.