Hva er et porøst medium?

Et porøst medium er et stoff som inneholder porer, eller mellomrom mellom fast materiale som væske eller gass kan passere gjennom. Eksempler på naturlig forekommende porøse medier inkluderer sand, jord og noen typer steiner, for eksempel pimpstein og sandstein. Svamper, keramikk og retikulert skum produseres også for bruk som porøse medier. De mulige anvendelsene av disse materialene i vitenskap, industri og hverdagsliv er store, selv om de kanskje er mest brukt som filtre.

Rent fysisk kan et porøst medium skilles fra andre materialer - inkludert andre porøse medier - av dets porøsitet eller størrelsen på porene. Materialer med lav porøsitet er mindre gjennomtrengelige og har vanligvis mindre porer, noe som gjør det vanskeligere for gass eller væske å passere gjennom dem, mens materialer med høy porøsitet har store porer og lett gjennomsyrer. Porøsitet er en viktig faktor ved filtrering, siden hvis partikler må fjernes med et porøst medium, må porene være små nok til å effektivt felle dem. Geologer vurderer også porøsiteten til den omkringliggende steinen og jorda når de foretar observasjoner av olje- og naturgassreservoarer. Naturgass fanget i stein med lav porøsitet er kjent som "tett gass" og er vanskeligere tilgjengelig enn andre reserver.

Porøsiteten varierer fra en lav prosentandel i tett skifer og sandstein til omtrent 50% i sand, og opp til 70% i leire. Menneskeskapte materialer kan være enda mer porøse. For eksempel har retikulert skum, et porøst medium brukt i klimaanleggsfiltre og kosmetiske applikatorer, en porøsitet på opptil 98%.

En av de vanligste anvendelsene av porøse medier i vitenskap og industri er filtrering. I produksjonsanlegg kan disse materialene brukes til å filtrere gasser eller væsker enten mekanisk, ved å fange partikler eller kjemisk, ved selektivt å fjerne visse forbindelser. Stoffet som skal filtreres sil gjennom det porøse mediet og blir renset når det passerer gjennom porene i materialet. Eksempler på industriell bruk av denne metoden inkluderer vannbehandling og petroleumraffinering.

Porøse medier brukes ofte i akvakultur og hjemme akvarium systemer. Karbonfiltre, som består av porøst aktivert karbon, brukes i akvarier for å absorbere uønskede organiske forbindelser og metaller fra vannet. Aktivert karbon er et eksempel på kjemisk filtrering, men mekanisk filtrering er også et mulig alternativ. I det sistnevnte systemet filtrerer en porøs svamp mekanisk ut svevestøv og skaper et renere miljø for organismer i tanken.