Odwrócona Osmoza: Zasada Działania, Bezpieczeństwo i Zastosowanie w Usuwaniu Mikroplastiku
- Szczegóły
W dzisiejszych czasach dbałość o jakość wody pitnej jest niezwykle istotna. Filtry do wody, zarówno te domowe, jak i przemysłowe, odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu czystej i bezpiecznej wody. Jedną z najskuteczniejszych metod uzdatniania wody jest odwrócona osmoza (RO). Przyjrzyjmy się bliżej zasadzie działania, bezpieczeństwu i zastosowaniu tej technologii.
Bezpieczeństwo i Działanie Filtrów do Wody
Filtry do wody są generalnie bezpieczne, a ich działanie opiera się na naturalnych i bezpiecznych rozwiązaniach, takich jak węgiel aktywny. Usuwają szkodliwe substancje, a często wzbogacają wodę o minerały korzystne dla zdrowia. Przy wyborze filtrów warto kierować się zasadą wyboru sprawdzonych i certyfikowanych producentów.
Przechodząc do głównego pytania: jak dbać o filtr do wody, należy w pierwszej kolejności pamiętać o jego systematycznej wymianie. Kiedy to ma jednak nastąpić, informuje sam producent na opakowaniu lub na ulotce dołączonej do filtra. W przypadku wkładów do dzbanków filtrujących, to standardowo mogą nam one posłużyć przez 4 tygodnie. Po tym czasie woda po prostu „przelatuje” przez wkład i pozostaje nieprzefiltrowana. W przypadku filtrów w urządzeniach uzdatniania do wody dla całej instalacji w domu również odsyłamy do zaleceń producenta.
Kolejną zasadą w dbaniu o filtr do wody jest stosowanie się do zaleceń producenta. Niestety nadal wiele osób nie wie, że wkłady do dzbanków filtrujących powinny znajdować się stale pod wodą. Sprzyja temu sama budowa pojemnika. Ciągłe zanurzenie chroni bowiem wkład przed wyschnięciem i utratą przez niego skuteczności. Jeżeli czasem zapomni się o tym fakcie, nic wielkiego się nie stanie. Filtr nadal będzie zdatny do wykorzystania. Należy jednak pamiętać, że wodę w dzbanku filtrującym należy wymieniać przynajmniej raz dziennie, w przeciwnym razie będzie ona po prostu nieświeża.
Dbać o filtr do wody to znaczy również dbać o jego odpowiednią utylizację. Jeżeli to zwykły filtr dzbankowy składający się z plastiku i wkładu, można go wrzucić do odpadów zmieszanych. Można samemu rozebrać wkład: obudowę wrzucić do odpadów z tworzyw sztucznych, które będą następnie podlegały recyklingowi. Filtry można wyrzucić do specjalnego pojemnika umieszczonego w sklepach czy w przestrzeni publicznej. Jeżeli filtr to złoże filtracyjne, warto zapytać się podczas wizyty serwisantów, czy mogą zabrać je ze sobą.
Przeczytaj także: Sterowniki i usterki ASUS K52J
Mikroplastik i Nanoplastik - Zagrożenie dla Zdrowia
Na szczęście istnieją technologie, które mogą pomóc w usunięciu mikroplastiku i nanoplastiku z wody. Mikroplastik to drobne cząsteczki plastiku, których wielkość nie przekracza 5 mm, ale jest większa niż 0,1 mikrometr. Nanoplastiki to cząstki plastiku mniejsze od 0,1 mikrometra, ale większe niż 100 nanometrów. Te maleńkie fragmenty tworzyw sztucznych stanowią poważny problem dla naszego środowiska i zdrowia.
Mikroplastik jest wszechobecny w naszym otoczeniu - znajdziemy go w oceanach, glebie, powietrzu, a nawet w żywności i wodzie pitnej. Mikroplastik, ze względu na swoje mikroskopijne rozmiary, może z łatwością przenikać do naszego organizmu drogą pokarmową, oddechową, a nawet przez skórę. W ten sposób dostaje się do krwiobiegu, a wraz z nim może być transportowany do różnych narządów, w tym płuc, wątroby, a nawet mózgu.
Badania naukowe wciąż trwają, ale istnieją dowody sugerujące, że mikroplastik może mieć negatywny wpływ na nasze zdrowie. Mikroplastik może działać jak "koń trojański", przenosząc szkodliwe substancje chemiczne, takie jak pestycydy czy metale ciężkie, do naszego organizmu. Te toksyny mogą zakłócać pracę układu hormonalnego, nerwowego, a nawet odpornościowego. Ponadto mikroplastik może powodować stany zapalne w organizmie, które są związane z rozwojem wielu przewlekłych chorób, takich jak choroby serca, cukrzyca czy nowotwory.
Szczególnie narażone na negatywny wpływ mikroplastiku są dzieci, kobiety w ciąży, osoby starsze i osoby z przewlekłymi schorzeniami.
Filtrowanie Wody a Usuwanie Mikroplastiku
Filtrowanie jest jedną z najskuteczniejszych metod usuwania mikroplastików z wody. Filtry mechaniczne, membranowe i opierające się na adsorpcji mogą skutecznie wychwytywać mikroplastiki, jednak skuteczność zależy od rodzaju filtra, wielkości cząstek oraz warunków filtrowania.
Przeczytaj także: Zastosowanie wężyków do filtra osmozy
Najskuteczniejsze są filtry membranowe, zwłaszcza nanofiltracja (NF) i odwrócona osmoza (RO), które mogą zatrzymywać cząsteczki o wielkości nawet poniżej 100 nanometrów. Filtry z węglem aktywnym również wykazują skuteczność, szczególnie w przypadku adsorpcji mikroplastików o mniejszych rozmiarach. Filtry piaskowe i ceramiczne mogą działać jako wstępny etap oczyszczania, ale nie eliminują najdrobniejszych mikrocząstek.
Wybór najlepszego filtra do mikroplastiku zależy od kilku czynników, takich jak wielkość cząsteczek, które chcemy usunąć, ilość filtrowanej wody oraz budżet. Filtry mechaniczne, takie jak filtry piaskowe czy wkłady z mikrofibry, są skuteczne w usuwaniu większych cząstek mikroplastiku. Jednak, aby usunąć mniejsze cząsteczki, w tym nanoplastik, konieczne są bardziej zaawansowane technologie, takie jak nanofiltracja lub odwrócona osmoza. Te ostatnie są jednak znacznie droższe i bardziej wymagające w utrzymaniu.
Obecnie na rynku dostępnych jest wiele rodzajów filtrów do mikroplastiku, od prostych filtrów do kranów po zaawansowane systemy filtracji dla całego domu. W przypadku wody pitnej, popularne są filtry węglowe, które oprócz mikroplastiku usuwają również inne zanieczyszczenia. Warto jednak pamiętać, że skuteczność filtracji zależy od regularnej wymiany wkładów filtracyjnych.
Domowe Metody Filtracji Mikroplastiku
W warunkach domowych istnieje kilka dostępnych metod filtracji, które mogą pomóc w usunięciu mikroplastiku z wody pitnej. Najpopularniejsze z nich to filtry węglowe, filtry z wkładem ceramicznym oraz systemy odwróconej osmozy. Filtry węglowe są skuteczne w usuwaniu większych cząstek mikroplastiku oraz poprawiają smak i zapach wody. Ich skuteczność w usuwaniu mikroplastiku waha się w zależności od rodzaju filtra, ale szacuje się, że mogą zatrzymać od 80 do 95 proc. większych cząstek. Niestety, filtry węglowe mogą być mniej efektywne w przypadku mniejszych mikroplastików i nanoplastików.
Filtry z wkładem ceramicznym charakteryzują się dłuższą żywotnością. Szacuje się, że mogą one usunąć od 80 do 90 proc. większych cząstek mikroplastiku. Podobnie jak filtry węglowe, filtry ceramiczne mogą być mniej skuteczne w przypadku mniejszych cząsteczek.
Przeczytaj także: Odwrócona osmoza: Twój przewodnik
Najskuteczniejszą metodą usuwania mikroplastiku w domu jest zastosowanie systemu odwróconej osmozy (RO). Systemy RO wykorzystują membranę, która przepuszcza tylko cząsteczki wody, zatrzymując praktycznie wszystkie zanieczyszczenia, w tym mikroplastik, metale ciężkie i inne substancje szkodliwe. Skuteczność systemów RO w usuwaniu mikroplastiku jest bardzo wysoka i może sięgać nawet 99 proc. Niestety, systemy RO są zazwyczaj droższe od innych metod filtracji i wymagają instalacji oraz regularnej konserwacji.
Odwrócona Osmoza: Zasada Działania
Odwrócona osmoza (ang.: reverse osmosis - RO) jest to proces, w którym zanieczyszczona woda przenika przez półprzepuszczalną błonę (membranę). Membrana usuwa z wody wszystkie mikroorganizmy, dzięki czemu uzyskujemy wodę wyjątkowo czystą. Dzieje się tak ze względu na nieproporcjonalnie mniejsze od bakterii otwory znajdujące się w półprzepuszczalnej błonie, z której zbudowana jest membrana.
Zastosowana w urządzeniach technologia odwróconej osmozy w połączeniu z systemem filtrów osadowych i aktywnych daje wodę praktycznie pozbawioną wszelkich szkodliwych zanieczyszczeń nasyconą w końcowym etapie o pierwiastki niezbędne dla zdrowia takie jak wapń czy magnez. System odwróconej osmozy za pomocą wstępnych filtrów i pół-przepuszczalnej membrany osmotycznej zatrzymuje wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia - chemiczne, fizyczne oraz mikrobiologiczne. W ten sposób uzyskiwana woda jest krystalicznie czysta, a przez to bezpieczna.
Odwrócona osmoza (RO) to proces uzdatniania wody z wykorzystaniem specjalnych membran, stosowany do oddzielania substancji (zanieczyszczeń) rozpuszczonych w wodzie od samej wody. Typowa membrana RO jest wykonana z syntetycznego materiału półprzepuszczalnego, który jest przepuszczalny dla niektórych składników w strumieniu zasilającym, lecz nieprzepuszczalny dla innych składników. Membrana osmotyczna ma całkowitą grubość mniejszą niż 1 mm.
Odwrócona osmoza opiera się na różnicach między fizycznymi i chemicznymi właściwościami substancji rozpuszczonych w wodzie oraz wody w celu osiągnięcia ich separacji. Strumień zasilający jest kierowany pod ciśnieniem w poprzek powierzchni materiału półprzepuszczalnego (membrany). Ze względu na różnicę ciśnień między stroną membrany po stronie zasilającej oraz wyjściowej, woda ze strumienia zasilającego przesiąka przez membranę. Gdy woda przesiąka przez membranę, substancje w niej rozpuszczone są odsiewane i pozostają po stronie zasilającej, przez co strumień zasilający staje się bardziej skoncentrowany i zanieczyszony.
Przesiąk wypływa pod ciśnieniem zbliżonym do ciśnienia atmosferycznego, podczas gdy koncentrat pozostaje pod ciśnieniem zbliżonym do ciśnienia zasilającego. Istnieje wiele rodzajów membran w filtrach odwróconej osmozy. Większość zastosowań wymaga dechloracji, jeśli woda jest chlorowana.
Montaż i Koszty
System odwróconej osmozy jest filtrem punktowym - zazwyczaj montowanym w kuchni pod zlewem. Nie trzeba mieć specjalnych umiejętności, aby podłączyć filtr odwróconej osmozy, ale podstawowa wiedza o hydraulice jest jednak wskazana. Urządzenie wymaga podłączenia do instalacji wody zimnej oraz do kanalizacji sanitarnej. Montaż wymaga zazwyczaj wywiercenia otworu na blacie kuchennym dla wlewki wody filtrowanej mającej postać kranu.
Ceny są bardzo zróżnicowane z racji, że filtry do wody mają różną postać, funkcję oraz przeznaczenie. Popularne wkłady do dzbanków filtrujących to koszt w wysokości 15 zł za sztukę, choć w wielopakach ich cena jest znacznie niższa. Natomiast system odwróconej osmozy kosztuje już od kilkuset złotych do półtora tysiąca złotych. Z kolei wielofunkcyjne stacje do uzdatniania wody to koszt już rzędu kilku tysięcy zł.
Zalety i Wady Odwróconej Osmozy
Odwrócona osmoza daje czystą i nieskazitelną wodę do picia, która jest gwarancją bezpieczeństwa i zdrowia. Jest to obecnie najefektywniejsza i najlepsza metoda uzdatniania wody. Opiera się ona na naturalnych rozwiązaniach - osmotycznej membranie, przez której mikroskopijnej wielkości mikropory są w stanie przesiąknąć jedynie cząsteczki H20.
Zamontowanie systemu opartego na technologii RO we własnym domu zapewnia stały dostęp do świeżej i smacznej wody pitnej i to prosto z kranu. Odwrócona osmoza nie ma wpływu na pH wody. Jest to proces, w którym woda jest przepuszczana przez membranę osmotyczną, dzięki czemu usuwane są z niej różne rodzaje zanieczyszczeń. W rezultacie woda filtrowana przez odwróconą osmozę jest czystsza, ale jej pH pozostaje niezmienione. Zmiana pH wody może być osiągnięta poprzez dodanie do niej odpowiednich substancji, takich jak kwasy lub zasady.
Tak, odwrócona osmoza usuwa bakterie i to bardzo skutecznie. Dzieje się tak dlatego, że otwory w membranie osmotycznej posiadają rozmiar około 0,0005 mikrona, przy czym bakterie posiadają o wiele większe rozmiary - tj. od 0,2 do 1 mikrona, wirusy natomiast - od 0,02 mikrona do 0,4 mikrona. Membrana filtrująca przepuszcza cząsteczki wody, a zatrzymuje na swojej powierzchni żyjące w wodzie mikroorganizmy.
Standardowy system odwróconej osmozy składa się: ze wstępnego filtra węglowego, membrany osmotycznej, pojemnika składującego czystą wodę oraz kranika (wlewki), który dostarcza oczyszczoną wodę. Odwrócona osmoza wykorzystuje membranę filtrującą, która przepuszcza czyste cząsteczki wody, zatrzymując zanieczyszczenia, które są zbyt duże, aby przedostać się przez jej mikropory (otwory te mają wielkość około 0,0005 mikrona).
Opinie o filtrach odwróconej osmozy są podzielone. Z jednej strony ten system filtracji posiada duże i oddane grono zwolenników, którzy podkreślają wysoką skuteczność w oczyszczaniu wody z wszelkich zanieczyszczeń. Jednak odwrócona osmoza też ma przeciwników, którzy uważają, że w taki sposób oczyszczona woda jest niezdrowa, ponieważ jest zbyt sterylna (nie posiada np. minerałów). Nic bardziej mylnego, ponieważ przez lata badań nie udokumentowano żadnych negatywnych skutków picia takiej wody.
Większość domowych systemów odwróconej osmozy utrzymuje współczynnik pomiędzy 1:4 (1l wody czystej / 4l wody zużytej) a 1:6 (1l wody czystej / 6l wody zużytej). Woda, która jest pozostałością po filtrowaniu w systemie RO, posiada taką samą jakość jak woda kranowa. Dzieje się tak dlatego, że większość zanieczyszczeń pozostaje w membranie filtrującej. Taką wodę z odrzutu można użyć ponownie np. do nawadniania kwiatów w ogrodzie, zmywania lub mycia podłóg.
Wstępne uzdatnianie wody zasilającej jest wymagane w praktycznie wszystkich systemach RO. Gdy obecne są trudno rozpuszczalne sole, jednym z celów obróbki wstępnej jest zapobieganie osadzaniu się kamienia. Bez wstępnego uzdatniania, sole te mogą wytrącać się na powierzchni membrany i nieodwracalnie ją uszkadzać (np. korodować lub zatykać). Kontrola kamienia polega na dostosowaniu pH i/lub dodaniu środka zapobiegającego osadzaniu się kamienia do strumienia zasilającego. Drugim etapem obróbki wstępnej jest filtracja w celu usunięcia cząstek zawieszonych w wodzie. Jako minimum stosuje się filtry siatkowe o wielkości ~5 μm. Dezynfekcja jest kolejnym typowym etapem obróbki wstępnej i jest stosowana w celu zapobiegania zakażeniu biologicznym.
Po wstępnej obróbce woda zasilająca jest sprężana za pomocą pomp zasilających. Ciśnienie wody zasilającej waha się od 5 do 10 bar (73 do 145 psi) dla membran NF, od 10 do 30 bar (145 do 430 psi) dla wody słonawej oraz od 55 do 85 bar (800 do 1200 psi) dla wody morskiej. W zastosowaniach domowych, woda w filtrze odwróconej osmozy nie jest zwykle dodatkowo sprężana a cały domowy system operuje pod ciśnieniem zastanym w ujęciu (np.
Podczas odsalania wody za pomocą membran osmotycznych, przesiąk zazwyczaj wymaga dodatkowej obróbki, która polega na usunięciu rozpuszczonych gazów oraz dostosowaniu zasadowości i pH. Membrany nie usuwają skutecznie małych, nienaładowanych cząsteczek, w szczególności rozpuszczonych gazów. Jeśli w źródłowej wodzie gruntowej jest obecny siarkowodór, należy go usunąć przed dystrybucją do konsumentów. Przesiąk ma z reguły niską twardość i zasadowość i często jego pH jest obniżane w celu kontroli osadzania się kamienia. W rezultacie przesiąk działa korodująco na znajdujące się dalej urządzenia i rurociągi.
Wodór i Jego Właściwości
Pomimo swoich niepozornych rozmiarów wodór jest bardzo pożyteczny, posiada wiele bioaktywności m.in. przeciwzapalne, antyreaktywne formy tlenu i przeciwrakowe. Ze względu na właściwości wodoru człowiek wykorzystuje go do produkcji nawozów azotowych, przetwarzania paliw kopalnianych oraz do utwardzania tłuszczów płynnych, co przydaje się w produkcji popularnej margaryny. NASA wykorzystuje płynny wodór jako paliwo w programach kosmicznych.
tags: #nasa #odwrocona #osmoza #zasada #działania
