Odwrócona Osmoza: Zasada Działania i Zastosowanie
- Szczegóły
Odwrócona osmoza to zaawansowana metoda oczyszczania wody, która zrewolucjonizowała sposób, w jaki pozyskujemy czystą wodę pitną. Technologia ta jest dziś jedną z najbardziej użytecznych, znacznie zwiększa dostęp do wody pitnej, co jest szczególnie ważne w przypadku coraz mniejszych jej zasobów na świecie.
Co to jest Odwrócona Osmoza?
Aby odpowiedzieć na to pytanie, warto na moment cofnąć się w czasie o dwa stulecia. To wtedy zaobserwowano zjawisko naturalnie występującej osmozy biologicznej, czyli faktu, że woda przepuszczana jest przez niektóre półprzepuszczalne materiały tylko w jednym kierunku. Badacze doszli wtedy do wniosku, że jeśli mamy dwa roztwory o różnych stężeniach soli, to gdy zastosuje się półprzepuszczalną membranę, rozdzielającą mechanicznie roztwory, wówczas woda z części o niższym stężeniu przejdzie przez membranę do części o wyższym stężeniu. Efektem przechodzenia roztworów zawsze było zbilansowanie stężeń w obu częściach rozdzielonych membraną.
Choć z początku jako membrany służyły wyroby organiczne, np. pęcherz świński, to z biegiem czasu ewoluowały one w ogromnym stopniu, aż do czasu, kiedy wyprodukowane zostały pierwsze sztuczne membrany. W latach 50. XX wieku odkryto zaś, że gdyby odwrócić nieco kierunek procesu osmozy biologicznej (czyli zastosować odwróconą osmozę) to może być to skutecznym sposobem na pozbywanie się z wody różnego rodzaju zanieczyszczeń.
Zasada Działania Odwróconej Osmozy
Odwrócona osmoza to obecnie najlepsza technologia uzdatniania wody. Odwrócona osmoza - Zasada działania procesu odwróconej osmozy, jak sama nazwa wskazuje jest przeciwna do standardowej osmozy. Procesy osmotyczne polegają na przenikaniu rozpuszczalnika (wody) z roztworu o niższym stężeniu do roztworu o stężeniu wyższym przez półprzepuszczalną membranę. Proces ten wymaga nakładu dodatkowej siły i polega na przepływie rozpuszczalnika z roztworu o stężeniu wyższym do roztworu o stężeniu niższym.
Odwrócona osmoza zachodzi wówczas, kiedy do wody o wyższym stężeniu zanieczyszczeń dodane zostanie odpowiednio duże ciśnienie. Ciśnienie spowoduje bowiem odwrócenie przepływu kierunku wody, przez co cząsteczki wody przedostają się przez membranę do części, gdzie znajduje się woda o niższym stężeniu zanieczyszczeń. Jednocześnie zaś cząsteczki “brudu” zostaną w części pierwotnej, to znaczy nie przejdą przez membranę, która stanowić będzie dla nich mechaniczną przeszkodę.
Przeczytaj także: Sterowniki i usterki ASUS K52J
W praktyce uzdatniania wody istotą odwróconej osmozy jest zatrzymywanie mikrozanieczyszczeń na półprzepuszczalnej membranie. Membrana odwróconej osmozy wykonana jest z materiału, który „wiąże” cząsteczki wody i po związaniu pod ciśnieniem przenosi je na drugą stronę. Dzięki temu uzyskuje się krystalicznie czystą wodę. Odciek (woda zanieczyszczona) kierowany jest do kanalizacji. Osiągana skuteczność w uzdatnianiu wody poprzez RO sięga nawet do 99%. Membrany umożliwiają zatrzymanie cząstek o wielkości powyżej 0,0001 mikrona. Dzięki temu woda otrzymana jest gotowa do spożycia przez ludzi.
Otwory na półprzepuszczalnej błonie osmotycznej są tak małe, że nie przepuszczają większości mikroorganizmów, w tym wirusów. Niemniej, pierwiastki takie jak fluor czy mangan również mogą być z niej usunięte. Osad z manganu sprzyja rozwojowi różnego rodzaju mikroorganizmów oraz warstwy biofilmu, a co za tym idzie, wystąpienia skażenia bakteriologicznego wody, dlatego warto go usuwać. Decydując się na filtry membranowe wykorzystujące procesy odwróconej osmozy należy odpowiednio dobrać otwory membrany. Otwory odpowiedzialne będą za blokowanie zawiesin.
Zastosowanie Filtrów Odwróconej Osmozy
Dostępne na rynku systemy odwróconej osmozy są przeznaczone do użytkowania w szerokim zakresie. Niewielkie rozmiary systemów pozwalają na umieszczenie w szafce, gdzie będę praktycznie niezauważalne.
Kompaktowa odwrócona osmoza znajduje zastosowanie do:
- przygotowania czystej, smacznej wody do spożycia, która idealnie zastępuje wodę butelkowaną, ze względu na możliwość nasycenia wody minerałami niezbędnymi dla organizmu człowieka przez tzw. mineralizator. Warto dodać, że woda po odwróconej osmozie wypada zdecydowanie korzystniej pod względem ekonomii oraz ekologii w porównaniu do wód butelkowanych.
- wykorzystania kulinarnego, gdzie woda pozbawiona wszelkich zanieczyszczeń nadaje potrawom i gorącym napojom głęboki smak i aromat
- wykorzystania przy eksploatacji małych urządzeń AGD bez ryzyka obrastania osadami z kamienia kotłowego (filtry odwróconej osmozy usuwają między innymi twardość wody)
Zalety i Wady Odwróconej Osmozy
Jedną z największych zalet, które zapewnia odwrócona osmoza, jest bardzo wysoka skuteczność eliminowania zanieczyszczeń z wody. W efekcie można również poprawić smak i zapach cieczy. Sam filtr odwróconej osmozy jest też łatwy w utrzymaniu, a ewentualna wymiana jest dość prosta i można wykonać ją samodzielnie. W przypadku wykorzystania domowego filtr może być świetnym sposobem na ograniczenie zużycia plastiku przez redukcję zapotrzebowania na wodę butelkowaną.
Przeczytaj także: Zastosowanie wężyków do filtra osmozy
Proces usuwa cząstki stałe >0,1 μm (bakterie, zawiesiny) przy ciśnieniu 0,1-5 bar. Separuje cząstki >0,001-0,1 μm (wirusy, koloidy, białka) przy ciśnieniu 1-10 bar. Usuwa cząstki 0,001-0,01 μm i dwuwartościowe jony (zmiękczanie wody, organika) przy ciśnieniu 5-40 bar.
Wśród wad warto wskazać wyższe koszty w stosunku do innych podobnych rozwiązań. Filtr odwróconej osmozy potrzebuje również cieczy do odprowadzania zanieczyszczeń z membrany półprzepuszczalnej; ponadto jednostka filtrująca wykorzystuje nie tylko wodę, lecz także prąd. Dodatkowo należy pamiętać, że filtr tego typu usuwa zarówno zanieczyszczenia, jak i związki organiczne, które mogą pozytywnie wpływać na kondycję organizmu. Aby z powrotem dodać minerały do filtrowanej wody, można zastosować specjalne wkłady mineralizujące.
Filtry generują wodę odrzutową w stosunku 1:2 lub 1:3 do wody czystej. Stosunek wody czystej do brudnej (odrzutowej) wygląda następująco. W systemach podzlewowych to 1:3, w nablatowy około 2-4:1. W wydajnych modelach, takich jak Klarta AQVA ten stosunek to nawet 4:1.
Tak, powyższe stwierdzenie jest prawdziwe. Na jeden litr uzdatnionej wody przypada od 2 do nawet 8 litrów wody zużytej. Faktycznie jest to spora ilość ale należy pamiętać, że woda zużyta odpływająca z systemu odwróconej osmozy nie ma gorszych parametrów od wody doprowadzanej. Membrany zatrzymują większość zanieczyszczeń w swoich porach, przez co woda odpływowa nadaje się do ponownego użytku.
Woda uzdatniana za pomocą odwróconej osmozy jest bardziej miękka niż ta bezpośrednio z kranu, waha się między 5,2 do 6 pH. Takie pH nie tylko jest korzystniejsze w przypadku korzystania z wody do celów bytowych, ale chwalone jest np. Dodatkowo, woda pitna, do której uzyskania została zastosowana odwrócona osmoza z jonizatorem, reguluje odczyn płynów ustrojowych w naszym organizmie.
Przeczytaj także: Odwrócona osmoza: Twój przewodnik
Czy Warto Kupić Filtr Odwróconej Osmozy?
Tak, inwestycja w filtr szybko się zwraca - pozyskanie czystej wody kranowej jest o wiele tańsze niż zakup wody w butelce. W dodatku stosowanie filtra na co dzień jest wygodne. Odwrócona osmoza jest polecana przez lekarzy i nie tylko. To najskuteczniejszy sposób filtracji wody kranowej, która jest ważnym elementem codziennej diety.
Co więcej zakup systemu RO to inwestycja na przyszłość. System jest trwalszy i o wiele bardziej skuteczniejszy niż stosowanie pojedynczych filtrów.
Tabela: Porównanie parametrów wody przed i po filtracji odwróconą osmozą
| Parametr | Woda przed filtracją | Woda po filtracji RO |
|---|---|---|
| pH | Około 8 | 5.2 - 6 |
| Twardość | Wysoka | Niska |
| Zanieczyszczenia | Do 99% | Praktycznie brak |
Podsumowanie
Omawiany sposób uzdatniania wody pozwala na optymalne pozbycie się z niej niechcianych, szkodliwych substancji, a całość procesu odbywa się w sposób, który nie odbija się negatywnie na środowisku. skuteczność ta dochodzi nawet do 90%.
Filtry podzlewowe to wyjątkowo skuteczne urządzenie do oczyszczania wodociągowej przeznaczonej do spożycia. Urządzenia tego typu oczyszczają wodę z wszelkich zanieczyszczeń nierozpuszczalnych (tj. piasek, rdza, cząstki uszczelnień), chemicznych (m.in. chlor, związki organiczne), a także mikrobiologicznych sprawiając, że woda jest czysta, smaczna i zdrowa.
tags: #odwrocona #osmoza #zasada #działania
