Осмос - гэта з'ява, калі чыстая вада перацякае з разведзенага раствора праз паўпранікальную мембрану ў больш канцэнтраваны раствор. Паўпранікальная азначае, што мембрана дазваляе невялікім малекулам і іёнам праходзіць праз сябе, але дзейнічае як бар'ер для вялікіх малекул або раствораных рэчываў. Зваротны осмос - гэта працэс зваротнага осмасу. Раствор, які менш канцэнтраваны, будзе мець натуральную тэндэнцыю пераходзіць у раствор з больш высокай канцэнтрацыяй.

Як працуе сістэма зваротнага осмасу?

Зваротны осмас - гэта працэс, які выдаляе староннія забруджванні, цвёрдыя рэчывы, вялікія малекулы і мінералы з вады з дапамогай ціску, каб праштурхнуць яе праз спецыялізаваныя мембраны. Гэта сістэма ачысткі вады, якая выкарыстоўваецца для паляпшэння вады для піцця, прыгатавання ежы і іншых важных мэтаў.

Пры адсутнасці напору вады чыстая вада (вада з нізкай канцэнтрацыяй), вычышчаная осмасам, пяройдзе ў ваду з высокай канцэнтрацыяй. Вада працякае праз напаўпранікальную мембрану. Гэты мембранны фільтр мае шмат пор, малых да 0,0001 мкм, якія могуць адфільтраваць каля 99% забруджванняў, такіх як бактэрыі (прыблізна -1 мкм), тытунёвы дым (0,07 мкм_, вірусы (0,02-0,04 мкм) і г.д. І толькі праз яго праходзяць 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 вады, прыдатнай для піцця. Сістэма RO павінна забяспечваць шматгадовую ваду высокай чысціні, каб вы маглі піць яе без клопатаў.

Чаму мембранны фільтр эфектыўны для ачысткі вады?

Як правіла, ачышчальнікі вады, якія былі распрацаваны да цяперашняга часу, у асноўным класіфікуюцца на бесмембранны метад фільтрацыі і метад ачысткі вады зваротным осмасам з выкарыстаннем мембраны.

Безмембранная фільтрацыйная фільтрацыя часцей за ўсё выконваецца з дапамогай вугальнага фільтра, які адфільтроўвае ў вадаправоднай вадзе толькі непрыемны густ, пах, хлор і некаторыя арганічныя рэчывы. Большасць цвёрдых часціц, такіх як неарганічныя рэчывы, цяжкія металы, арганічныя хімічныя рэчывы і канцерогены, немагчыма выдаліць і прапусціць. З іншага боку, метад ачысткі вады шляхам зваротнага осмасу з выкарыстаннем мембраны з'яўляецца найбольш пераважным у свеце метадам ачысткі вады з выкарыстаннем напаўпранікальнай для вады мембраны, вырабленай з дапамогай перадавых палімерных тэхналогій. Гэта метад ачысткі вады, які праходзіць праз, аддзяляе і выдаляе розныя неарганічныя мінералы, цяжкія металы, бактэрыі, вірусы, бактэрыі і радыеактыўныя матэрыялы, якія змяшчаюцца ў вадаправоднай вадзе, для атрымання чыстай вады.

У выніку растворанае рэчыва затрымліваецца на баку мембраны пад ціскам, а чысты растваральнік можа пераходзіць на другі бок. Каб быць «выбіральнай», гэтая мембрана не павінна прапускаць вялікія малекулы або іёны праз поры (адтуліны), але павінна прапускаць больш дробныя кампаненты раствора (напрыклад, малекулы растваральніка, напрыклад, ваду, H2O).

Гэта асабліва актуальна тут, у Каліфорніі, дзе вада з-пад крана моцна жорсткая. Дык чаму б не атрымаць асалоду ад больш чыстай і бяспечнай вады з сістэмай зваротнага осмасу?

R/O мембранны фільтр

У пачатку 1950-х гадоў доктар Сідні Лёб з Каліфарнійскага універсітэта ў Лос-Анджэлесе зрабіў практычным зваротны осмос (RO), распрацаваўшы разам са Шрынівасай Сурыраджанам паўпранікальныя анізатропныя мембраны. Мембраны штучнага осмасу - гэта спецыяльна распрацаваныя паўпранікальныя мембраны з порамі памерам 0,0001 мікрона, што складае адну мільённую таўшчыні воласа. Гэтая мембрана ўяўляе сабой спецыяльны фільтр, выраблены па палімернай тэхналогіі, праз які не могуць прайсці хімічныя забруджвальнікі, а таксама бактэрыі і вірусы.

Калі на забруджаную ваду аказваецца ціск для праходжання праз гэту спецыяльную мембрану, хімічныя рэчывы з высокай малекулярнай масай, такія як вапнавая вада, раствораная ў вадзе, і хімічныя рэчывы з высокай малекулярнай масай, такія як вапна, раствораная ў вадзе, прапускаюцца праз паўпранікальную мембрану толькі з чыстай вада з малой малекулярнай масай і раствораным кіслародам і слядамі арганічных мінералаў. Яны прызначаныя для выхаду з мембраны пад ціскам новай вады, якая не праходзіць праз паўпранікальную мембрану і працягвае паступаць унутр.

У выніку растворанае рэчыва затрымліваецца на баку мембраны пад ціскам, а чысты растваральнік можа пераходзіць на другі бок. Каб быць «выбіральнай», гэтая мембрана не павінна прапускаць вялікія малекулы або іёны праз поры (адтуліны), але павінна прапускаць больш дробныя кампаненты раствора (напрыклад, малекулы растваральніка, напрыклад, ваду, H2O).

Мембраны, якія былі запушчаны ў медыцынскіх мэтах, распрацаваны для ваенных дзеянняў або для забеспячэння салдат чыстай незабруджанай пітной вадой і дадатковай ачысткі мачы астранаўтаў, сабранай пры непрадбачаных падзеях падчас даследавання космасу. Ён выкарыстоўваецца ў касманаўтыцы для пітной вады, а ў апошні час буйныя кампаніі па вытворчасці напояў выкарыстоўваюць прамысловыя ачышчальнікі вады вялікай ёмістасці для вытворчасці бутэлек і шырока выкарыстоўваюцца для ачысткі вады ў бытавых памяшканнях.