Vad är ett poröst medium?
Ett poröst medium är ett ämne som innehåller porer eller utrymmen mellan fast material genom vilket vätska eller gas kan passera. Exempel på naturligt förekommande porösa medier inkluderar sand, jord och vissa typer av sten, såsom pimpsten och sandsten. Svampar, keramik och retikulerat skum tillverkas också för användning som porösa medier. De möjliga tillämpningarna av dessa material inom vetenskap, industri och vardag är stora, även om de kanske oftast används som filter.
Fysiskt kan ett poröst medium skilja sig från andra material - inklusive andra porösa medier - genom dess porositet eller storleken på dess porer. Material med låg porositet är mindre permeabla och har vanligtvis mindre porer, vilket gör det svårare för gas eller vätska att passera genom dem, medan material med hög porositet har stora porer och är lätt genomträngda. Porositet är en viktig faktor vid filtrering, eftersom om partiklar måste tas bort med ett poröst medium måste porerna vara tillräckligt små för att effektivt fånga dem. Geologer tar också hänsyn till den omgivande stenens och jordens porositet vid observationer av olje- och naturgasbehållare. Naturgas som fångas i sten med låg porositet kallas ”tät gas” och är svårare att nå än andra reserver.
Porositeten sträcker sig från en låg procentandel i tät skiffer och sandsten till cirka 50% i sand och upp till 70% i lera. Konstgjorda material kan vara ännu mer porösa. Exempelvis har retikulerat skum, ett poröst medium som används i luftkonditioneringsfilter och kosmetiska applikatorer, en porositet på upp till 98%.
En av de vanligaste tillämpningarna av porösa medier inom vetenskap och industri är filtrering. Vid tillverkningsanläggningar kan dessa material användas för att filtrera gaser eller vätskor antingen mekaniskt, genom att fånga partiklar eller kemiskt genom att selektivt ta bort vissa föreningar. Ämnet som ska filtreras, silas genom det porösa mediet och renas när det passerar genom porerna i materialet. Exempel på industriell användning av denna metod inkluderar vattenbehandling och petroleumraffinering.
Porösa medier används också ofta i vattenbruk och akvariumssystem. Kolfilter, som 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 filtrerar en porös svamp mekaniskt bort partiklar, vilket skapar en renare miljö för organismerna i tanken.