Porefordelinger

Porefordelinger, eller porestørrelsesfordeling, beskriver hvordan et materials porer fordeler seg med hensyn til størrelse og volum. Den viser hvordan porevolumet og porøsiteten fordeler seg over porediametre, og kan uttrykkes som en differensiell fordeling dV/dlog r eller som en kumulativ V(r). Forståelsen av porefordelingen gir innsikt i hvordan væsker og gasser beveger seg gjennom materialet, og hvor mye som kan lagres eller transporteres.

Poreklassene deles ofte inn i mikroporer (<2 nm), mesoporer (2–50 nm) og makroporer (>50 nm). Fordelingen av porestørrelser påvirker permeabilitet, diffusjon, reaksjonssteder og lagringskapasitet, og er derfor viktig i alt fra geologi og sement til katalyse og batteriteknologi. Forskjellige materialer kan ha en dominerende størrelsefordeling eller en blanding av flere poresett, noe som igjen rammer mekaniske egenskaper og funksjonalitet.

Målemetoder og data: Nitrogenadsorpsjon ved 77 K gir betinget overflateareal (BET) og porefordeling i mesoporer gjennom BJH-metoden. Mercuryintrusionporosimetri gir kumulativ og differensiell porevolumfordeling over et bredt spekter av porestørrelser. I tillegg kan teknikker som X-ray CT gi 3D-bilde av porenettverk, mens småvinkel røntgen-/SAXS-sktring gir nanoskala informasjon. Ofte brukes kombinasjoner av metoder for å få en helhetlig forståelse av porestrukturen.

Historisk og anvendt betydning: Porefordelinger er sentrale i materialforskning, katalyse, elektrolytter og batterier, impregnéring av materialer, samt i jord- og geovitenskap, der de styrer fluidstrøm og lagring i bergarter og jord. Forståelse av fordelingen gjør det mulig å skreddersy materialer for spesifikke funksjoner.