Осмас — гэта з'ява, пры якой чыстая вада пераходзіць з разведзенага раствора праз напаўпранікальную мембрану ў раствор з большай канцэнтрацыяй. Напаўпранікальная мембрана азначае, што яна прапускае малыя малекулы і іоны, але дзейнічае як бар'ер для больш буйных малекул або раствораных рэчываў. Зваротны осмас — гэта працэс адваротнага осмасу. Менш канцэнтраваны раствор будзе мець натуральную тэндэнцыю міграваць у раствор з большай канцэнтрацыяй.

Як працуе сістэма зваротнага осмасу?

Зваротны осмас — гэта працэс, які выдаляе з вады староннія забруджванні, цвёрдыя рэчывы, буйныя малекулы і мінералы з дапамогай ціску, які праштурхоўвае яе праз спецыяльныя мембраны. Гэта сістэма ачысткі вады, якая выкарыстоўваецца для паляпшэння якасці вады для піцця, падрыхтоўкі ежы і іншых важных мэтаў.

Калі няма ціску вады, чыстая вада (вада з нізкай канцэнтрацыяй), ачышчаная осмасам, будзе перамяшчацца ў ваду з высокай канцэнтрацыяй. Вада праштурхоўваецца праз паўпранікальную мембрану. Гэты мембранны фільтр мае мноства пор, памерам усяго 0,0001 мікрона, якія могуць фільтраваць каля 99% забруджвальных рэчываў, такіх як бактэрыі (прыблізна -1 мікрон), тытунёвы дым (0,07 мікрона), вірусы (0,02-0,04 мікрона) і г.д. Праз яго праходзяць толькі малекулы чыстай вады.

Ачыстка вады метадам зваротнага осмасу можа адфільтраваць усе карысныя мінералы, неабходныя нашаму арганізму, але гэта эфектыўная і правераная тэхналогія для атрымання чыстай і бездакорнай вады, прыдатнай для піцця. Сістэма зваротнага осмасу павінна забяспечваць ваду высокай чысціні на працягу многіх гадоў, таму вы можаце піць яе без клопатаў.

Чаму мембранны фільтр эфектыўны для ачысткі вады?

Звычайна ачышчальнікі вады, распрацаваныя да гэтага часу, у асноўным класіфікуюцца на метад фільтрацыі без мембранных фільтраў і метад ачысткі вады зваротным осмасам з выкарыстаннем мембраны.

Безмембранная фільтрацыя часцей за ўсё выконваецца з дапамогай вугальнага фільтра, які фільтруе толькі непрыемны смак, пах, хлор і некаторыя арганічныя рэчывы ў вадаправоднай вадзе. Большасць часціц, такіх як неарганічныя рэчывы, цяжкія металы, арганічныя хімічныя рэчывы і канцерогены, нельга выдаліць і прапусціць праз іх. З іншага боку, метад ачысткі вады зваротным осмасам з выкарыстаннем мембраны з'яўляецца найбольш пераважным у свеце метадам ачысткі вады з выкарыстаннем паўпранікальнай мембраны, вырабленай па перадавой тэхналогіі палімернай інжынерыі. Гэта метад ачысткі вады, які прапускае праз вадаправодную ваду, аддзяляе і выдаляе розныя неарганічныя мінералы, цяжкія металы, бактэрыі, вірусы і радыеактыўныя матэрыялы, якія змяшчаюцца ў ёй, для атрымання чыстай вады.

У выніку растворанае рэчыва ўтрымліваецца на баку мембраны пад ціскам, а чысты растваральнік можа прайсці на іншы бок. Каб быць «селектыўнай», гэтая мембрана не павінна прапускаць вялікія малекулы або іоны праз поры (адтуліны), але павінна свабодна прапускаць меншыя кампаненты раствора (напрыклад, малекулы растваральніка, г.зн. ваду, H2O).

Гэта асабліва актуальна тут, у Каліфорніі, дзе вада з-пад крана вельмі жорсткая. Дык чаму б не атрымліваць асалоду ад чысцейшай і бяспечнай вады з дапамогай сістэмы зваротнага осмасу?

Мембранны фільтр R/O

У пачатку 1950-х гадоў доктар Сідні Лоеб з Каліфарнійскага ўніверсітэта ў Лос-Анджэлесе зрабіў зваротны осмас (RO) практычным, распрацаваўшы разам са Срыніваса Сурыраджанам паўпранікальныя анізатропныя мембраны. Штучныя осматычныя мембраны - гэта спецыяльна распрацаваныя паўпранікальныя мембраны з порамі памерам 0,0001 мікрона, што складае адну мільённую частку таўшчыні валасоў. Гэтая мембрана ўяўляе сабой спецыяльны фільтр, выраблены з выкарыстаннем тэхналогіі палімернай інжынерыі, праз які не могуць праходзіць хімічныя забруджвальнікі, а таксама бактэрыі і вірусы.

Калі на забруджаную ваду прыкладваецца ціск, каб яна прайшла праз гэтую спецыяльную мембрану, высокамалекулярныя хімічныя рэчывы, такія як вапнавая вада, раствораная ў вадзе, і высокамалекулярныя хімічныя рэчывы, такія як вапна, раствораная ў вадзе, прапускаюцца праз паўпранікальную мембрану, прычым застаюцца толькі чыстая вада з малой малекулярнай масай, раствораны кісларод і сляды арганічных мінералаў. Яны прызначаны для вывядзення з мембраны пад ціскам новай вады, якая не праходзіць праз паўпранікальную мембрану і працягвае пранікаць унутр.

У выніку растворанае рэчыва ўтрымліваецца на баку мембраны пад ціскам, а чысты растваральнік можа прайсці на іншы бок. Каб быць «селектыўнай», гэтая мембрана не павінна прапускаць вялікія малекулы або іоны праз поры (адтуліны), але павінна свабодна прапускаць меншыя кампаненты раствора (напрыклад, малекулы растваральніка, г.зн. ваду, H2O).

Мембраны, якія былі запушчаны ў медыцынскіх мэтах, распрацаваны для ваенных дзеянняў або для забеспячэння салдат чыстай, незабруджанай пітной вадой, а таксама для дадатковай ачысткі мачы касманаўтаў, якая збіраецца ў выпадку непрадбачаных падзей падчас даследаванняў космасу. Яны выкарыстоўваюцца ў аэракасмічнай прамысловасці для пітной вады, а нядаўна буйныя кампаніі па вытворчасці напояў выкарыстоўваюць прамысловыя ачышчальнікі вады вялікай ёмістасці для вытворчасці бутэлек і шырока выкарыстоўваюцца для бытавых ачышчальнікаў вады.