Ce este un mediu poros?

Un mediu poros este o substanță care conține pori sau spații dintre materialul solid prin care poate trece lichidul sau gazul. Exemple de medii poroase naturale includ nisipul, solul și unele tipuri de piatră, cum ar fi piatra ponce și gresia. Bureții, ceramica și spuma reticulata sunt, de asemenea, fabricate pentru a fi utilizate ca medii poroase. Posibilele aplicații ale acestor materiale în știință, industrie și viața de zi cu zi sunt vaste, deși sunt poate cel mai frecvent utilizate ca filtre.

Din punct de vedere fizic, un mediu poros poate fi distins de alte materiale – inclusiv alte medii poroase – prin porozitatea sa sau prin dimensiunea porilor. Materialele cu porozitate scăzută sunt mai puțin permeabile și au de obicei pori mai mici, ceea ce face mai dificilă trecerea gazului sau lichidului prin ele, în timp ce materialele cu porozitate mare au pori mari și sunt ușor de pătruns. Porozitatea este o considerație importantă în filtrare, deoarece dacă particulele trebuie îndepărtate printr-un mediu poros, porii trebuie să fie suficient de mici pentru a le prinde eficient. Geologii iau în considerare și porozitatea pietrei din jur și a solului atunci când efectuează observații ale rezervoarelor de petrol și gaze naturale. Gazul natural prins în piatră cu porozitate scăzută este cunoscut sub numele de „gaz etanș” și este mai greu de accesat decât alte rezerve.

Porozitatea variază de la un procent scăzut în șisturi dense și gresie până la aproximativ 50% în nisip și până la 70% în argilă. Materialele artificiale pot fi și mai poroase. De exemplu, spuma reticulata, un mediu poros folosit in filtrele de aer conditionat si aplicatoarele cosmetice, are o porozitate de pana la 98%.

Una dintre cele mai comune aplicații ale mediilor poroase în știință și industrie este filtrarea. În fabricile de producție, aceste materiale pot fi utilizate pentru filtrarea gazelor sau lichidelor fie mecanic, prin captarea particulelor, fie chimic, prin îndepărtarea selectivă a anumitor compuși. Substanța de filtrat este strecurată prin mediul poros și se purifică pe măsură ce trece prin porii materialului. Exemple de utilizări industriale ale acestei metode includ tratarea apei și rafinarea petrolului.

Mediile poroase sunt, de asemenea, adesea folosite în acvacultură și sistemele de acvariu de acasă. Filtrele de carbon, care constau din cărbune activ poros, sunt folosite în acvarii pentru a absorbi compușii organici nedoriți și metalele din apă. Cărbunele activ este un exemplu de filtrare chimică, dar și filtrarea mecanică este o opțiune posibilă. În acest din urmă sistem, un burete poros filtrează mecanic particulele, creând un mediu mai curat pentru organismele din rezervor.