Schema unei membrane semipermeabile în timpul hemodializei, unde sângele este roşu, albastrul este pentru fluidul de dializă, iar cu galben este desenată membrana.
Osmoza inversă este un proces de separare care foloseşte presiunea pentru a forţa soluţia printr-o membrană care reţine solvatatul de o parte şi permite solventului pur să treacă de cealaltă parte. Mai exact, este procesul de forţare a solventului dintr-o regiune de înaltă concentraţie a soluţiei printr-o membrană într-o regiune de concentraţie mică a solvatatului prin aplicarea unei presiuni osmotice în exces. Aceasta este inversul procesului osmotic normal, în care mişcarea naturală a solventului este din zona de concentraţie mică a solvatatului, printr-o membrană, către o zonă de concentraţie mare a solvatatului atunci cînd nu se aplică nicio presiune externă. În acest caz membrana este semipermeabilă, aceasta însemnând că permite trecerea solventului dar nu şi pe cea a solvatatului.
Membranele folosite pentru osmoza inversă au un strat de barieră dens în matricea polimerică unde de realizează cele mai multe separări. Acest proces necesită o mare presiune exercitată în zona membranei de concentraţie mare, de obicei 2-17 bar (30-250 psi) pentru apa dulce şi sălcie, şi 40-70 bar (600-1000 psi) pentru apa de mare, care are aprox. 24 bar (350 psi) presiune osmotică naturală care trebuie învinsă.
Acest proces este binecunoscut pentru aplicaţiile sale în desalinizare (îndepărtarea sării din apa de mare pentru a obţine apă dulce), dar este de asemenea folosit pentru a purifica apa dulce în scopuri medicale, industriale şi domestice, încă din anii 1970.
Când două soluţii cu concentraţii diferite ale solvataţilor sunt amestecate, cantitatea totală de solvatat în cele două soluţii va fi egal distribuită ân cantitatea totală de solvent din cele două soluţii.
În loc să amestecăm cele două soluţii împreună, ele pot fi puse în două compartimente separate printr-o membrană semipermeabilă. Membrana semipermeabilă nu permite solvataţilor să se deplaseze dintr-un compartiment în altul, dar solventului îi este permis. Întrucât echilibrul nu poate fi atins prin mişcarea solvataţilor din compartimentul de mare concentraţie de solvatat către cel cu concentraţie mai mică de solvatat, el se realizează prin deplasarea solventului din zona de concentraţie mică a solvatatului cătrea cea cu concentraţie mai mare a solvatatului. Când solventul se deplasează din zona de concentraţie mică, face ca această zonă să devină mai concentrată. Pe de altă parte, când solventul ajunge în zona de concentraţie mare, concentraţia solvatatului va scade. Acest proces este denumit osmoză. tendinţa solventului de a curge prin membrană poate fi exprimată ca "presiune osmotică", fiind analogă cu curgerea determinată de o diferenţă de presiune.
În osmoza inversă, într-un aranjament similar cu cel pentru osmoză, presiunea este aplicată compartimentului cu concentraţie mare. În acest caz, există două forţe care influenţează mişcarea apei: presiunea determinată de diferenţa de concentraţie a solvatatului dintre cele două compartimente (presiunea osmotică) şi presiunea externă aplicată.
Referinţe
- Membrane Systems from 1.2 to 100 gpm, HF Pure Water.
- Water Technology - Shuaiba Desalination Plant
- Treatment Systems for Household Water Supplies
- How Does HEEPM™ Work?
- Kramer, Matt. Making Sense of Wine. Philadelphia: Running Press, 2003.
Linkuri
- First Demonstration Of Reverse Osmosis
- Sidney Loeb - Co-Inventor of Practical Reverse Osmosis
- Membrane Separation and Treatment
- International Desalination Association
- American Membrane Technology Association
- North Dakota State University
- Reverse Osmosis Technical Center
- Reverse Osmosis in Filters
- Aquarium water filters Parts
(Inspirat din Wikipedia)
Video: Reverse Osmosis Water
Technorati Tags: Ştiinţă Sănătate osmoza inversă separare presiune soluţia membrană solvatat solvent concentraţie presiuni osmotice membrana
Publică un comentariu nou