Porositeitsmetingen

Porositeitsmetingen zijn metingen die de porositeit van een materiaal bepalen, dat wil zeggen het volumepercentage van de ruimte dat gevuld kan zijn met vloeistoffen of gassen. Bij porositeit wordt meestal onderscheid gemaakt tussen totale porositeit en effecten porositeit of verbonden porositeit, die relevant zijn voor de mogelijkheid van fluidestroom door het materiaal. Porositeit is een cruciale parameter in disciplines zoals geologie, hydrologie, petroleumtechniek en materiaalwetenschap.

Veelvoorkomende meetmethoden zijn onder meer:

- Gravimetrische of bulkdensiteitsmethoden: door de massa en het volume van een staaf of monster te meten en de verhouding tot de stofdichtheid, kan de porositeit worden afgeleid met formules die bulk- en korreldichtheid combineren. Deze aanpak levert vaak de totale porositeit op.

- Helium-porosimetrie (gaspycnometrie): meting van de skeletdichte inhoud via heliumgas, waarmee de poreuze volumina kunnen worden afgeleid. Dit is gericht op de totale porositeit en is geschikt voor dunwandige of poreuze monsters.

- Mercury intrusion porosimetry (MIP): intrusie van vloeistof onder hoge druk om porengrootteverdeling en totale porositeit te bepalen, met aandacht voor verbonden poriën. Dit kan de poreuze structuur uitgebreid karakteriseren maar vergt droogmonster en kan beschadiging veroorzaken bij sommige materialen.

- Nucleaire magnetische resonantie (NMR) porositeit en CT-scantechnieken: non-destructieve beeldvorming en volumebepaling van poreuze ruimtes in 3D.

- Gasadsorptie en BET-methoden: micro- en mesoporositeit in materialen zoals karbonaten, keramieken en kunststoffen.

Toepassingen en aandachtspunten: porositeitsmetingen ondersteunen schattingen van water- en olieopslag, filtratiegedrag, drukverliezen en mechanische eigenschappen. De bepaling kent onzekerheden door monsterbehandeling, poreuze schade, lucht- of vochtgehalte en meetcondities. Standaarden zoals ISO- en API-richtlijnen worden geraadpleegd om methoden en rapportage te harmoniseren.