permeabilità

La permeabilità è la proprietà di un materiale di permettere il passaggio di liquidi o gas attraverso i suoi pori o interstizi. È una caratteristica fondamentale in geologia, idrogeologia, ingegneria civile, agricoltura e fisiologia, poiché determina la velocità e l’ampiezza del flusso idrico o di altri fluidi che attraversano rocce, suoli, cementi o membrane biologiche.

Dal punto di vista fisico, si distingue tra permeabilità intrinseca (k), una proprietà del mezzo che dipende solo dall’andamento del poro, e la conducibilità idraulica (K), che tiene conto della viscosità del fluido e della gravità. In idrogeologia, K è spesso espresso in metri al secondo (m/s) o in darcy; 1 darcy ≈ 9,87×10^-13 m^2, e K = k·(ρ g / μ).

Fattori che influenzano la permeabilità includono la porosità, la dimensione e la connettività dei pori, l’orientazione (anisotropia), la temperatura e la viscosità del fluido. Una maggiore connettività pori e porosità tipicamente aumentano la permeabilità. In rocce porose, leggi come Kozeny–Carman mostrano come la permeabilità dipenda dalla superficie specifica e dalla dimensione caratteristica dei pori.

Metodi di misura comprendono test di permeabilità in laboratorio su campioni di suolo o roccia (test a head costante o a testa decrescente), e prove in campo come test di pompaggio o di pozzo. In scienze dei materiali e nell’ingegneria civile, la permeabilità del calcestruzzo è un indicatore di durabilità; nelle filtrazioni e nelle membrane, si parla di permeabilità relativa nei sistemi multiphase.

Nei sistemi biologici, la permeabilità delle membrane cellulari determina l’accesso di sostanze: la permeabilità selettiva è controllata da lipidi, proteine di canale e pompe di trasporto, e differisce tra diffusione passiva e trasporto attivo.