Co to jest porowate medium?

Porowate pożywce to substancja zawierająca pory lub przestrzenie między materiałem stałym, przez które może przechodzić ciecz lub gaz. Przykłady naturalnie występujących porowatych mediów obejmują piasek, glebę i niektóre rodzaje kamienia, takie jak pumeke i piaskowiec. Gąbki, ceramika i siatkowa piana są również produkowane do stosowania jako porowate media. Możliwe zastosowania tych materiałów w nauce, branży i życiu codziennym są ogromne, chociaż być może są one najczęściej stosowane jako filtry.

Fizycznie porowate pożywce można odróżnić od innych materiałów - w tym innych porowatych mediów - według ich porowatości lub wielkości jego porów. Materiały o niskiej porowatości są mniej przepuszczalne i zwykle mają mniejsze pory, co utrudnia przechodzenie przez nie gaz lub płyn, podczas gdy materiały o wysokiej porowatości mają duże pory i są łatwo przenikane. Porowatość jest ważnym czynnikiem w filtrowaniu, ponieważ jeśli cząstki muszą zostać usunięte przez porowate medium, pory musząBądź wystarczająco mały, aby je skutecznie uwięzić. Geolodzy rozważają również porowatość otaczającego kamienia i gleby podczas prowadzenia obserwacji zbiorników ropy i gazu ziemnego. Gaz ziemny uwięziony w kamieniu o niskiej porowatości jest znany jako „ciasny gaz” i jest trudniejszy do dostępu niż inne rezerwy.

Porowatość waha się od niskiego odsetka gęstego łupki i piaskowca do około 50% piasku i do 70% w glinie. Materiały wykonane przez człowieka mogą być jeszcze bardziej porowate. Na przykład siatkowa piana, porowata pożywka stosowana w filtrach klimatyzatora i apetyce kosmetyczne, ma porowatość do 98%.

Jednym z najczęstszych zastosowań porowatych mediów w nauce i branży jest filtracja. W zakładach produkcyjnych materiały te mogą być stosowane do filtrowania gazów lub cieczy mechanicznie, przez uwięzienie cząstek lub chemicznie poprzez selektywne usuwanie niektórych związków. Substancja do filtrowaniajest napięte przez porowate medium i zostaje oczyszczane, gdy przechodzi przez pory w materiale. Przykłady zastosowań przemysłowych tej metody obejmują oczyszczanie wody i rafinację ropy naftowej.

Porowate media są również często stosowane w systemach akwakultury i domowych akwarium. Filtry węglowe, które składają się z porowatego węgla aktywnego, są stosowane w akwariach w celu wchłaniania niepożądanych związków organicznych i metali z wody. Węgiel aktywowany jest przykładem filtracji chemicznej, ale możliwa jest również filtracja mechaniczna. W tym ostatnim systemie porowata gąbka mechanicznie filtruje cząstki cząstkowe, tworząc czystsze środowisko dla organizmów w zbiorniku.