Kas ir poraina vide?

Fiziski porainu vidi var atšķirt no citiem materiāliem, tostarp citiem porainiem materiāliem, pēc tās porainības vai poru lieluma. Materiāli ar zemu porainību ir mazāk caurlaidīgi, un tiem parasti ir mazākas poras, tāpēc gāzei vai šķidrumam ir grūtāk iziet cauri tām, savukārt materiāliem ar augstu porainību ir lielas poras un tie ir viegli caurlaidīgi. Porainība ir svarīgs filtrēšanas apsvērums, jo, ja daļiņas ir jānoņem ar porainu vidi, porām jābūt pietiekami mazām, lai tās efektīvi notvertu. Ģeologi, veicot naftas un dabasgāzes rezervuāru novērojumus, ņem vērā arī apkārtējo akmeņu un augsnes porainību. Dabasgāze, kas ieslodzīta akmeņos ar zemu porainību, ir pazīstama kā “saspiesta gāze”, un tai ir grūtāk piekļūt nekā citām rezervēm.

Porainība svārstās no zema procenta blīvā slāneklī un smilšakmenī līdz aptuveni 50% smiltīs un līdz 70% mālā. Mākslīgie materiāli var būt vēl poraināki. Piemēram, tīklveida putuplasta, poraina vide, ko izmanto gaisa kondicionieru filtros un kosmētikas aplikatoros, porainība ir līdz 98%.

Viens no visizplatītākajiem poraino materiālu pielietojumiem zinātnē un rūpniecībā ir filtrēšana. Ražošanas rūpnīcās šos materiālus var izmantot gāzu vai šķidrumu filtrēšanai vai nu mehāniski, aizturot daļiņas, vai ķīmiski, selektīvi atdalot noteiktus savienojumus. Filtrējamā viela tiek izkāsta caur porainu vidi un tiek attīrīta, ejot cauri materiāla porām. Šīs metodes rūpnieciskās izmantošanas piemēri ietver ūdens attīrīšanu un naftas pārstrādi.

Porainus materiālus bieži izmanto arī akvakultūras un mājas akvāriju sistēmās. Oglekļa filtri, kas sastāv no porainas aktīvās ogles, tiek izmantoti akvārijos, lai absorbētu no ūdens nevēlamos organiskos savienojumus un metālus. Aktīvā ogle ir ķīmiskās filtrēšanas piemērs, taču iespējama ir arī mehāniskā filtrēšana. Pēdējā sistēmā porains sūklis mehāniski filtrē cietās daļiņas, radot tīrāku vidi tvertnē esošajiem organismiem.