Пористая среда — это вещество, содержащее поры или промежутки между твердым материалом, через которые может проходить жидкость или газ. Примерами естественных пористых сред являются песок, почва и некоторые виды камня, такие как пемза и песчаник. Губки, керамика и сетчатый пенопласт также производятся для использования в качестве пористых сред. Возможные применения этих материалов в науке, промышленности и повседневной жизни огромны, хотя, возможно, чаще всего они используются в качестве фильтров.
Физически пористую среду можно отличить от других материалов, включая другие пористые среды, по ее пористости или размеру из его пор. Материалы с низкой пористостью менее проницаемы и обычно имеют более мелкие поры, что затрудняет прохождение через них газа или жидкости, в то время как материалы с высокой пористостью имеют большие поры и легко проникают. Пористость является важным фактором при фильтрации, поскольку, если частицы должны быть удалены пористой средой, поры должны быть достаточно малы, чтобы эффективно улавливать их. Геологи также учитывают пористость окружающего камня и почвы при проведении наблюдений за резервуарами нефти и природного газа. Природный газ, заключённый в камне с низкой пористостью, известен как «плотный газ», доступ к которому сложнее, чем к другим запасам.
Пористость колеблется от низкого процента в плотных сланцах и песчаниках до примерно 50% в песке и до 70% в глине. Искусственные материалы могут быть еще более пористыми. Например, сетчатая пена, пористая среда, используемая в фильтрах кондиционеров и косметических аппликаторах, имеет пористость до 98%.
Одним из наиболее распространенных применений пористых сред в науке и промышленности является фильтрация. На производственных предприятиях эти материалы можно использовать для фильтрации газов или жидкостей либо механическим путем, улавливая частицы, либо химическим путем, выборочно удаляя определенные соединения. Фильтруемое вещество процеживается через пористую среду и очищается при прохождении через поры в материале. Примеры промышленного использования этого метода включают очистку воды и переработку нефти.
Пористые среды также часто используются в аквакультуре и домашних аквариумных системах. Углеродные фильтры, состоящие из пористого активированного угля, используются в аквариумах для поглощения нежелательных органические соединения и металлы из воды. Активированный уголь является примером химической фильтрации, но возможна и механическая фильтрация. В последней системе пористая губка механически отфильтровывает твердые частицы, создавая более чистую среду для организмов в аквариуме.
