Cum funcționează osmoza inversă
Osmoza inversă funcționează tehnic prin inversarea funcției de osmoză naturală cu mijloace tehnice.
Osmoza
Forțele osmotice apar întotdeauna atunci când există o membrană semipermeabilă între două lichide cu concentrații diferite de substanțe dizolvate. Membranele semipermeabile sunt permeabile numai într-o singură direcție.
Presiunea apare acum între cele două lichide cu concentrații diferite. Această presiune se datorează faptului că ambele lichide tind să egaleze concentrația substanțelor dizolvate.
În funcție de ce parte a membranei este permeabilă, fie lichidul va curge din partea concentrației inferioare pentru a dilua concentrația mai mare - fie lichidul cu o concentrație mai mare va trece în partea concentrației inferioare până la aceeași concentrație pe ambele părți prevalează.
Presiunea rezultată se numește presiune osmotică. Depinde de gradientul de concentrație - adică de diferența dintre cele două concentrații.
Un fenomen similar poate fi observat și în celule. Dacă ar fi să aduci apă în fluxul sanguin, s-ar produce hemoliză: lichidul celular din trombocitele din sânge are o concentrație mult mai mare de ioni dizolvați decât apa din jur. Deci, apa ar curge constant pentru a crea un echilibru de concentrație. Asta ar sparge trombocitele.
Osmoza inversa
Osmoza inversă inversează acum presiunea osmotică cu mijloace tehnice în direcția opusă. În loc să se creeze un echilibru de concentrație, la fel ca presiunea osmotică, se folosește o pompă pentru a aplica o presiune mai mare în direcția opusă.
Ca rezultat, gradientul de concentrație nu este mai mic, ci mai mare. Lichidul pe o parte este curățat în mod fiabil de toate substanțele dizolvate în el. Cu toate acestea, aceasta necesită uneori o presiune foarte mare de până la 30 de bari. Prin urmare, procesul este foarte consumator de energie.
Pe de altă parte, o soluție foarte concentrată cu toți ionii este creată pe cealaltă parte a membranei. Această soluție trebuie aruncată. Procesele de osmoză inversă înseamnă, de asemenea, o cantitate relativ mare de apă uzată.
Proprietățile apei de osmoză
Apa de osmoza este aproape la fel de pura ca apa distilata. Cu toate acestea, producția este mai rentabilă decât cu apa distilată. Spre deosebire de apa care a fost distilată de mai multe ori, apa de osmoză nu este sterilă.
Cu toate acestea, apa foarte pură poate fi produsă utilizând procese de osmoză inversă în mai multe etape. Este lipsit de orice ioni și săruri dizolvate și, prin urmare, de asemenea, apă deionizată.
Apa de osmoză este apă moale cu un grad de duritate zero, deoarece osmoza inversă elimină toți ionii de calciu și magneziu.
Aplicații ale osmozei inverse
Principiul osmozei inverse poate fi utilizat în diverse scopuri.
Tratamentul apei
În tratarea apei și purificarea apei, osmoza inversă este un proces de curățare extrem de eficient care elimină în mod fiabil toate ingredientele nedorite.
Chiar și apa foarte poluată poate fi curățată eficient folosind osmoza inversă. În unele cazuri, sunt necesare pre-filtre pentru a menține mai întâi murdăria grosieră. Uneori trebuie folosiți agenți anti-murdărire pentru a preveni cristalizarea solvenților pe membrană.
În majoritatea sistemelor, consumul de energie pentru curățarea unui metru cub de apă este de aproximativ 4 până la 9 kWh.
Sistemele de osmoză inversă sunt adesea oferite ca sisteme centrale pentru tratarea apei potabile în gospodărie.
Desalinizarea apei de mare
Apa de mare poate fi desalinizată prin distilare. Cu toate acestea, procesul este complex și consumă multă energie. Folosind osmoza inversă, desalinizarea apei de mare este mult mai ieftină.
Multe nave oceanice au, de asemenea, sisteme încorporate de desalinizare a apei de mare, astfel încât să nu fie nevoite să transporte atât de multă apă potabilă cu ele.
Epurare a apelor uzate
Un proces de osmoză inversă poate fi, de asemenea, utilizat pentru a elimina substanțele nedorite din apele uzate - după pre-filtrare adecvată. Procedând astfel, se filtrează substanțele care sunt altfel dificil de îndepărtat.
Cu toate acestea, pentru o utilizare regulată în gestionarea apelor uzate, procesul este prea costisitor pentru a fi utilizat în general. Cu toate acestea, ar putea fi utilizat și pentru a elimina în mod fiabil contaminanții dăunători, cum ar fi reziduurile de medicamente sau reziduurile de pesticide sau chiar hormoni.
Osmoza inversă pentru a crește concentrația
Osmoza inversă poate servi nu numai la eliminarea anumitor substanțe, ci și, invers, la concentrarea anumitor substanțe dorite în lichide.
Acest principiu este utilizat, de exemplu, în producția de sucuri de fructe concentrate. De asemenea, servește ca o modalitate de a face bere fără alcool.
Efectele presupuse asupra sănătății apei de osmoză
Mulți oameni cred că apa care a fost purificată prin osmoza inversă este mai benefică pentru sănătate decât apa mineralizată convențională. Dar există o mulțime de controverse în acest sens.
Ca regulă generală, apa deionizată are mai multe șanse de a vă afecta sănătatea decât de a beneficia efectiv de spălarea mineralelor și electroliților vitali.
Sfaturi și trucuri
Sistemele de osmoză inversă sunt scumpe și consumă multă energie - și produc apă în acest proces, care poate fi chiar dăunătoare sănătății dacă se bucură continuu. Deci, gândiți-vă cu atenție în avans dacă vreți efectiv să faceți această investiție.
