darmowa dostawa od 299,00 złbezproblemowa rezygnacja do 14 dni
info@prostozkranu.pl12 201 86 86, 512 290 310

Co to jest odwrócona osmoza i jak działa proces odwróconej osmozy?

2017-06-22
Co to jest odwrócona osmoza i jak działa proces odwróconej osmozy?

Filtry odwróconej osmozy: rewolucyjna technologia w Twoim domu

Filtracja wody za pomocą odwróconej osmozy to rewolucyjne rozwiązanie, które dało ludzkości możliwość odzyskiwania wody słodkiej do picia. Woda oczyszczona tym sposobem jest także stosowana wielu procesach technologicznych, w których wymaga się wysokiej jakości wody i jej czystości.

Proces osmozy został odkryty w latach 50-tych w USA. Początkowo metoda ta służyła odsalaniu wody morskiej. W naturze możemy spotkać materiały, które przepuszczają płyny selektywnie, czyli w jednym kierunku. Zjawisko to występuje praktycznie u wszystkich organizmów żywych. W 1860 roku została po raz pierwszy zastosowana syntetyczna membrana osmotyczna. Membrany takie były jednak mało elastyczne. Ten stan rzeczy trwał prawie 100 lat. Dopiero po tym czasie badania nad membranami osmotycznymi nabrały tempa. Technologia pozwoliła wówczas na produkcję membran o strukturze podobnej do aktualnie funkcjonujących.

Osmoza działająca w naturalnych warunkach

Żeby wyjaśnić zjawisko osmozy musimy sobie wyobrazić następujące doświadczenie.
W jednym zbiorniku z wodą na środku umieszczamy półprzepuszczalną błonę. Z jednej strony membrany mamy wodę z dużą ilością soli, a z drugiej wodę czystą. Zgodnie z zasadą naczyń połączonych przypuszczalibyśmy, że poziom wody się wyrówna. Po pewnym czasie jednak poziom wody z solą wzrasta, natomiast poziom wody czystej zmniejsza się. Odkrycie tego faktu było dużym zaskoczeniem. Jak wyjaśnić to zjawisko? Dzieje się tak, ponieważ membrana próbuje wyrównać poziom soli/stężenia po obydwu stronach, dlatego woda przepływa w kierunku większego zasolenia. Jak się okazało, w przypadku pojawienia się wody o dwóch stężeniach (zanieczyszczonej i czystej) i rozdzieleniu ich błoną osmotyczną, na powierzchni membrany pojawia się tzw. ciśnienie osmotyczne, które powoduje ruch wody z roztworu mniej stężonego (woda czysta) do roztworu gęstego (woda brudna). Aby zrozumieć dlaczego tak się dzieje, musimy wiedzieć, że błona osmotyczna to bardzo cienki materiał o wyjątkowo małej porowatości. Dokładność filtracyjna błony (pory, przez które przepływa woda) to 0,0001 mikrona. Na wyobraźnię działa fakt, że wielkość ta jest 10 000 000 razy mniejsza niż jeden milimetr. Okazuje się, że czysta cząsteczka wody ma wielkość bardzo podobną właśnie do porowatości membrany osmotycznej. To jednocześnie jedna z najmniejszych cząsteczek chemicznych jaką znamy. Wodór, który zawiera cząsteczka wody, to najmniejszy pierwiastek jaki znamy. Dzięki właśnie tak małej porowatości przez błonę osmotyczną przedostają się cząsteczki wody, natomiast większość zanieczyszczeń pozostaje na membranie. Co ciekawe, podobne właściwości mają nasze jelita, korzenie roślin i wiele innych. 

schemat działania odwróconej osmozy


Jak działa więc odwrócona osmoza znana z filtrów do wody?

Wyobraźmy sobie pojemnik w środku którego umieszczona zostanie membrana osmotyczna, podobnie jak w poprzednim przykładzie. Po jednej stronie znajduje się woda o dużym zasoleniu, a po drugiej stronie pusta część. Jeżeli na stronę o dużym zasoleniu wywrzemy nacisk to molekuły wody przejdą przez membranę na stronę pustą. Molekuły soli zaś zostaną po tej samej stronie, gdzie były. Otwory membrany mają przekrój 0,0001 mikrona. Większość molekuł znajdujących się w wodzie ma wymiary większe niż otwory w membranie, więc zostają zatrzymane. Mamy wówczas do czynienia z hiperfiltracją. Membrana doskonale oddziela z wody wszystkie zawiesiny azbestu, rdzy, glonów, wodorostów, bakterie, wirusy, metale ciężkie. Zatrzymuje arsen, kadm, ołów, rtęć, srebro, pestycydy, herbicydy oraz molekuły organiczne takie, jak sole baru, chloru, chromu, miedzi, fluoru, manganu, azotu, selenu czy sulfatu. Membrana radzi sobie nawet z produktami odpadowymi przemysłu chemicznego takimi, jak radioaktywne pierwiastki i ich izotopy. Dla porównania, średnia bakteria jest ok. 3 000 razy większa od cząsteczki wody, a wirus ok. 1000 razy większy.



Schemat działania odwróconej osmozy

Membrany osmotyczne wytwarzane przez człowieka

W 1952 roku nastąpiło odkrycie tzw. membran poliamidowych (TFC) Sourirajana, które pokazało, ze przebieg osmozy może zachodzić również odwrotnie. Zauważono, że w ten sposób praktycznie wszystkie zanieczyszczenia znajdujące w wodzie mogą zostać z niej usunięte. Metodę tą nazwano właśnie "ODWRÓCONĄ OSMOZĄ". Działa ona przeciwnie do procesu naturalnego, czyli wykorzystywane jest ciśnienie wody, aby "przepchnąć" czystą cząsteczkę wody przez membranę osmotyczną. Dzięki temu zjawisku, filtry odwróconej osmozy pozwalają uzyskać krystalicznie czystą wodę. 

Aktualnie membrany osmotyczne produkowane są tylko przez kilku producentów. Pozostali (podobnie jak to się dzieje w wielu innych obszarach przemysłu) z półproduktów przygotowują tylko produkty finalne, czyli membrany, które stosowane są w naszych systemach odwróconej osmozy. 

Dokładność filtracji, jaką oferują nowoczesne filtry osmozy, pozwala na eliminację z wody nie tylko różnego rodzaju zawiesin i cząsteczek nierozupuszczalnych, ale także wirusów, bakterii, oraz większości szkodliwych dla organizmu związków chemicznych. Uzyskana w tym procesie woda osmotyczna jest idealnie oczyszczona.


czysta woda w Twoim domu

Jak zbudowana jest membrana osmotyczna spotykana w naszych systemach odwróconej osmozy?

Membrana osmotyczna stosowana w systemach odwróconej osmozy wygląda jak rolka folii nawiniętej na walec. Woda wciskana jest pod ciśnieniem na błonę membrany. Zanieczyszczona woda przesuwa się równolegle do powierzchni membrany. Woda przedostając się przez membranę, zostaje oczyszczona. Pozostała część (brudna woda) kierowana jest do ścieku. Dlatego wszystkie systemy osmotyczne muszą być podpięte do kanalizacji, a proces odwróconej osmozy jest procesem stratnym. Czysta woda to ok. 20-35% wody zanieczyszczonej. Dzięki temu jednak, że woda brudna spłukiwana jest do ścieku nasze membrany osmotyczne mogą służyć przez długi okres czasu. Żeby wydłużyć okres przydatności membrany musimy chronić ją najlepszej jakości filtrami mechanicznymi oraz filtrami z węglem aktywnym. Dobrze jest wybierać filtry z dodatkiem jonów srebra, żeby zmniejszać możliwość rozwoju bakterii na błonie membrany. 

Jak długo działa membrana osmotyczna?

Membrany osmotyczne podlegają naturalnemu zużyciu. Określa się, że ich żywotność to ok. 3 lata. Podczas użytkowania membran:
- ściera się ich powierzchnia zewnętrzna
- powiększają się pory - zjawisko nazywane dekalibracją membrany
- w przypadku dużej ilości zanieczyszczeń, może zachodzić zjawisko zarastania membran kamieniem
- przy stosowaniu węgla aktywnego niskiej jakości, który nie zatrzymuje chloru z odpowiednią skutecznością, membrany mogą pokrywać się, zarastać, tzw. śluzem bakteryjnym.

Powiększanie się por membrany powoduje, że przepuszczają one coraz większe pierwiastki i związki chemiczne. Określa się, że nowa membrana przepuszcza ok. 10% związków chemicznych zawartych w wodzie nieoczyszczonej natomiast już po 3-4 latach membrana będzie przepuszczała aż 40% związków chemicznych. Trwałość membran zależy jednak od wielu czynników takich jak: zanieczyszczenie wody, sprawność filtrów ochronnych, temperatury wody, ciśnienia wody w sieci czy zużycia wody. 




wkłady do filtra osmozy Aquaphor z szybkozłączką Click&Turnco to znaczy woda osmotyczna




Pokaż więcej wpisów z Czerwiec 2017

Polecane

Strona korzysta z plików cookie w celu realizacji usług zgodnie z Polityką dotyczącą cookies. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do cookie w Twojej przeglądarce.
Zamknij
pixel