Τι είναι ένα πορώδες μέσο;

Ένα πορώδες μέσο είναι μια ουσία που περιέχει πόρους ή χώρους μεταξύ στερεού υλικού μέσω του οποίου μπορεί να περάσει το υγρό ή το αέριο.Παραδείγματα πορώδους μέσων που απαντώνται σε φυσικά περιλαμβάνουν άμμο, έδαφος και ορισμένα είδη πέτρας, όπως ελαφρόπετρα και ψαμμίτη.Τα σφουγγάρια, τα κεραμικά και ο δικτυωμένος αφρός κατασκευάζονται επίσης για χρήση ως πορώδη μέσα.Οι πιθανές εφαρμογές αυτών των υλικών στην επιστήμη, τη βιομηχανία και την καθημερινή ζωή είναι τεράστιες, αν και ίσως χρησιμοποιούνται συνήθως ως φίλτρα.συμπεριλαμβανομένων άλλων πορωδών μέσων mdash;με το πορώδες του ή το μέγεθος των πόρων του.Τα υλικά με χαμηλό πορώδες είναι λιγότερο διαπερατά και συνήθως έχουν μικρότερους πόρους, καθιστώντας πιο δύσκολο για το αέριο ή το υγρό να περάσει από αυτά, ενώ τα υλικά με υψηλό πορώδες έχουν μεγάλους πόρους και είναι εύκολα διαπερατημένα.Το πορώδες είναι ένα σημαντικό θέμα στο φιλτράρισμα, αφού εάν τα σωματίδια πρέπει να απομακρυνθούν από ένα πορώδες μέσο, οι πόροι πρέπει να είναι αρκετά μικρά ώστε να τα παγιδεύουν αποτελεσματικά.Οι γεωλόγοι θεωρούν επίσης το πορώδες της γύρω πέτρας και του εδάφους όταν διεξάγουν παρατηρήσεις δεξαμενών πετρελαίου και φυσικού αερίου.Το φυσικό αέριο που παγιδεύεται σε πέτρα χαμηλής ποιότητας είναι γνωστή ως "σφιχτό αέριο" και είναι πιο δύσκολο να πρόσβαση από άλλα αποθέματα.σε πηλό.Τα ανθρωπογενή υλικά μπορεί να είναι ακόμα πιο πορώδη.Για παράδειγμα, ο δικτυωμένος αφρός, ένα πορώδες μέσο που χρησιμοποιείται στα φίλτρα κλιματισμού και στους καλλυντικούς εφαρμοστές, έχει πορώδες έως και 98%.

Μία από τις πιο συνηθισμένες εφαρμογές πορώδους μέσων στην επιστήμη και τη βιομηχανία είναι η διήθηση.Στα εργοστάσια παραγωγής, αυτά τα υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να φιλτράρουν τα αέρια ή τα υγρά είτε μηχανικά, παγιδεύοντας σωματίδια, είτε χημικά, αφαιρώντας επιλεκτικά ορισμένες ενώσεις.Η ουσία που πρέπει να φιλτράρεται είναι τεντωμένη μέσω του πορώδους μέσου και καθαρίζεται καθώς περνάει μέσα από τους πόρους στο υλικό.Παραδείγματα βιομηχανικών χρήσεων αυτής της μεθόδου περιλαμβάνουν επεξεργασία νερού και διύλιση πετρελαίου. Τα πορώδη μέσα χρησιμοποιούνται επίσης συχνά σε συστήματα υδατοκαλλιέργειας και εγχώριου ενυδρείου.Τα φίλτρα άνθρακα, τα οποία αποτελούνται από πορώδη ενεργοποιημένο άνθρακα, χρησιμοποιούνται σε ενυδρεία για να απορροφήσουν ανεπιθύμητες οργανικές ενώσεις και μέταλλα από το νερό.Ο ενεργός άνθρακας είναι ένα παράδειγμα χημικής διήθησης, αλλά η μηχανική διήθηση είναι επίσης μια πιθανή επιλογή.Στο τελευταίο σύστημα, ένα πορώδες σφουγγάρι φιλτράρει μηχανικά σωματίδια, δημιουργώντας ένα καθαρότερο περιβάλλον για τους οργανισμούς στη δεξαμενή.