Hvad er et porøst medium?
Et porøst medium er et stof, der indeholder porer eller mellemrum mellem fast materiale, gennem hvilket væske eller gas kan passere. Eksempler på naturligt forekommende porøse medier inkluderer sand, jord og nogle typer sten, såsom pimpsten og sandsten. Svampe, keramik og retikuleret skum fremstilles også til brug som porøse medier. De mulige anvendelser af disse materialer i videnskab, industri og hverdag er store, selvom de måske oftest bruges som filtre.
Et porøst medium kan fysisk skelnes fra andre materialer - inklusive andre porøse medier - ved dets porøsitet eller størrelsen på dets porer. Materialer med lav porøsitet er mindre permeabel og har typisk mindre porer, hvilket gør det vanskeligere for gas eller væske at passere gennem dem, mens materialer med høj porøsitet har store porer og let gennemtrænges. Porøsitet er et vigtigt hensyn til filtrering, da hvis partikler skal fjernes med et porøst medium, skal porerne være små nok til effektivt at fange dem. Geologer overvejer også porøsiteten af den omgivende sten og jord, når man foretager observationer af olie- og naturgasreservoirer. Naturgas, der er fanget i sten med lav porøsitet, kaldes ”tæt gas” og er vanskeligere at få adgang til end andre reserver.
Porøsitet spænder fra en lav procentdel i tæt skifer og sandsten til ca. 50% i sand og op til 70% i ler. Kunstige materialer kan være endnu mere porøse. For eksempel har retikuleret skum, et porøst medium, der anvendes i klimaanlægsfiltre og kosmetiske applikatorer, en porøsitet på op til 98%.
En af de mest almindelige anvendelser af porøse medier i videnskab og industri er filtrering. I fremstillingsanlæg kan disse materialer bruges til at filtrere gasser eller væsker enten mekanisk ved at fange partikler eller kemisk ved selektivt at fjerne visse forbindelser. Stoffet, der skal filtreres, siles gennem det porøse medium og renses, når det passerer gennem porerne i materialet. Eksempler på industriel anvendelse af denne metode inkluderer vandbehandling og petroleumraffinering.
Porøse medier bruges ofte også i akvakultur- og hjemmeankvariumssystemer. Kulfiltre, der består af porøst aktivt kul, bruges i akvarier til at absorbere uønskede organiske forbindelser og metaller fra vandet. Aktivt kul er et eksempel på kemisk filtrering, men mekanisk filtrering er også en mulig mulighed. I sidstnævnte system filtrerer en porøs svamp mekanisk partikler, hvilket skaber et renere miljø for organismerne i tanken.