Обратный осмос. Как это работает?
Явление самопроизвольного проникновения молекул воды в более насыщенный раствор через тонкую пористую пленку органического происхождения (мембрану), названное осмосом, было открыто еще в 1748 г. Почти два столетия ученые только изучали этот удивительный процесс. В конце концов в Германии после Первой мировой войны была изготовлена искусственная мембрана. Практическое же использование их началось лишь в Америке
Постепенно мощное мембранное оборудование начали применять промышленные предприятия и заводы, выпускающие различные напитки. А техника продолжала развиваться и совершенствоваться. В наше время, мембранная технология применяется также для жизнеобспечения питьевой водой экипажей на космическом корабле. Но даже 10 лет назад никто и не думал предлагать ее частнику — стоимость была заоблачной!
В последнее время благодаря научным и технологическим достижениям картина изменилась: мембраны значительно подешевели, производительность установок возросла, безопасность их эксплуатации повысилась. Можно сказать, начался новый бум в мембранной технике, и прежде всего — в бытовой.
Особо следует подчеркнуть что все мембранные технологии, в принципе, повторяют работу почки человека. Прежде чем рассмотрим метод обратного осмоса, подробнее ознакомьтесь с принципом осмоса:
Осмос: принцип осмоса лежит в основе обмена веществ всех живых организмов. Благодаря ему в каждую живую клетку поступают питательные вещества и, наоборот, выводятся шлаки. Явление осмоса наблюдается, когда два соляных раствора с разными концентрациями разделены полупроницаемой мембраной. Эта мембрана пропускает молекулы и ионы определенного размера, но служит барьером для веществ с молекулами большего размера. Таким образом, молекулы воды способны проникать через мембрану, а молекулы растворенных в воде солей — нет. Если по разные стороны полупроницаемой мембраны находятся солесодержащие растворы с разной концентрацией, молекулы воды будут перемещаться через мембрану из слабо концентрированного раствора в более концентрированный, вызывая в последнем повышение уровня жидкости.
Обратный осмос: учеными было обнаружено, что если искусственно к концентрированному раствору приложить давление, больше «осмотического», то будет протекать обратный процесс: молекулы воды будут переходить из концентрированного раствора в разбавленный.
Принцип действия обратного осмоса основан на фильтровании воды при высоком давлении через мембрану с очень узкими порами. Характерный размер пор мембраны – 1 Ангстрем (1 Ангстрем = 10 в минус 10 степени). Практически он выглядит как продавливание молекул воды через полупроницаемую мембрану. В итоге исходная вода разделяется на два потока: фильтрат (очищенная вода), который поступает к потребителю, и концентрат (концентрированный раствор примесей) — его сливают в дренаж.
Через полупроницаемую мембрану пропускаются только молекулы воды, а все частицы, микроорганизмы и органические молекулы с большим молекулярным весом — задерживаются.
Эффективность процесса обратного осмоса в отношении различных примесей и растворенных веществ зависит от нескольких факторов. Давление, температура, уровень рН, материал, из которого изготовлена мембрана, и химический состав входной воды, влияют на эффективность работы систем обратного осмоса.
Cпособность очистки обратного осмоса по сравнению с другими методами По данным компании OSMONICS Inc. /USA/
Неорганические вещества очень хорошо отделяются обратноосмотической мембраной. В зависимости от типа применяемой мембраны степень очистки составляет по большинству неорганических элементов 85%-99%.
Мембрана обратного осмоса также удаляет из воды и органические вещества. Органические вещества с молекулярным весом более
В то же время, мембрана пропускает растворенные в воде кислород и другие газы, определяющие ее вкус.
Таким образом, обратный осмос обеспечивает гораздо более высокую степень очистки, чем большинство традиционных методов фильтрации, основанных на фильтрации механических частиц и адсорбции ряда веществ с помощью активированного угля.
В результате, на выходе из системы обратного осмоса получается чистейшая, безопасная вода, имеющая прекрасный вкус.