Odwrócona Osmoza a Miedź: Wpływ i Usuwanie
- Szczegóły
Czy wiesz, że Twoja woda z kranu może zawierać coś więcej niż tylko H₂O? Nawet jeśli jest przejrzysta i pozornie bez smaku, w rzeczywistości może transportować śladowe ilości metali, w tym miedź. Wielu z nas nie zdaje sobie sprawy, że miedź dostaje się do wody nie tylko ze źródeł naturalnych, ale też z domowych instalacji, szczególnie tych starszych lub wykonanych z metalu. Co więcej, ilość miedzi w wodzie może wzrastać w zależności od warunków panujących w rurach.
Dlaczego obecność miedzi w wodzie jest ważna?
Miedź - choć pełni istotne funkcje w naszym organizmie - w nadmiarze może powodować poważne skutki zdrowotne. Miedź to pierwiastek chemiczny oznaczany symbolem Cu, znany ludzkości od tysięcy lat. W naturze występuje zarówno w stanie wolnym, jak i w postaci minerałów - np. chalkopirytu czy malachitu. Jako doskonały przewodnik ciepła i elektryczności znajduje zastosowanie nie tylko w przemyśle, ale też w instalacjach domowych, m.in.
Choć miedź jest niezbędna dla życia - bierze udział w syntezie kolagenu, przyswajaniu żelaza i funkcjonowaniu układu nerwowego - jej ilość w organizmie musi być ściśle kontrolowana. Nasze ciało nie wytwarza jej samoistnie, dlatego niewielkie dawki muszą być dostarczane z pożywieniem i wodą. Co istotne, miedź trafia do środowiska wodnego również wskutek działalności człowieka - m.in.
Choć miedź występuje naturalnie w glebie i skałach, to w przypadku wody pitnej jej obecność najczęściej ma związek z tym, co dzieje się już w instalacji wodociągowej. Największym winowajcą jest korozja rur miedzianych, szczególnie w starszych budynkach. Gdy woda przez długi czas zalega w instalacji - np. Proces korozji nasila się w przypadku miękkiej wody o niskim pH oraz przy podwyższonej temperaturze. W takich warunkach z powierzchni wewnętrznych rur uwalniają się jony, które trafiają do kranu razem z wodą. Szacuje się, że nawet 2 mg miedzi na litr wody może znaleźć się w próbkach pobieranych po nocnym przestoju - co jest wartością graniczną według aktualnych wytycznych.
Normy i źródła miedzi w wodzie pitnej
Woda, zanim trafi do Twojego kranu, pokonuje długą drogę - od źródeł wody, przez stację uzdatniania, aż po rury w Twoim domu. Rozporządzenie Ministra Zdrowia w sprawie wymagań dotyczących jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi jasno określa dopuszczalne limity zawartości metali, w tym miedzi. Zgodnie z przepisami, maksymalne stężenie jonów miedzi w wodzie nie może przekraczać 2 mg/l.
Przeczytaj także: Sterowniki i usterki ASUS K52J
Problem polega na tym, że stężenie miedzi w wodzie pitnej może znacząco wzrosnąć po kontakcie z domową instalacją - zwłaszcza jeśli składa się ona z miedzianych rur i nie jest regularnie przepłukiwana. Choć rury wykonane z miedzi są chwalone za trwałość i odporność na korozję, nie zawsze pozostają obojętne dla tego, co przez nie przepływa. Z czasem, zwłaszcza w warunkach niekorzystnego pH, temperatury lub długiego zalegania wody, może dojść do uwalniania jonów miedzi do cieczy.
W codziennym użytkowaniu nie sposób zauważyć obecności miedzi gołym okiem - zanieczyszczenie nie zmienia koloru wody, ale zmienia smak i zapach wody. Woda, która długo pozostaje w instalacji, szczególnie nocą lub podczas urlopu, może zawierać wyższe stężenie jonów niż ta świeżo pobrana.
Fakt: Miedź działa bakteriostatycznie, dlatego od lat stosuje się ją w budowie instalacji wodnych wykonanych z miedzi.
Mit: Woda z miedzianych rur zawsze jest czysta.
Mit: Miedź się nie wypłukuje.
Przeczytaj także: Zastosowanie wężyków do filtra osmozy
Wpływ miedzi na zdrowie
Nie bez powodu mówi się, że miedź wpływa na zdrowie - zarówno pozytywnie, jak i negatywnie. Z jednej strony miedź jest niezbędnym składnikiem dla prawidłowego funkcjonowania organizmu: uczestniczy w pracy enzymów, wspiera działanie układu nerwowego i odpornościowego, a jej magazynem jest m.in. Z drugiej strony nadmierne spożycie miedzi, szczególnie z wody, może prowadzić do niepożądanych efektów. Jeśli w wodzie znajduje się zbyt duża ilość miedzi, organizm nie zawsze radzi sobie z jej wydaleniem.
To właśnie rodzaj, stan techniczny i wiek instalacji miedzianych mają kluczowe znaczenie dla tego, ile miedzi trafia do kranu. Warto też wiedzieć, że im dłużej woda stoi w rurach, tym wyższe może być stężenie jonów miedzi w wodzie. Szczególnie niebezpieczne są poranne „pierwsze litry” oraz woda z instalacji długo nieużywanej, np.
Choć dla zdrowej osoby śladowa obecność miedzi w wodzie nie stanowi zagrożenia, to sytuacja wygląda inaczej w przypadku niemowląt, małych dzieci, osób starszych i przewlekle chorych.
Wodzie do picia, która jest przeznaczona do spożycia przez ludzi, stawia się wysokie wymagania - zwłaszcza gdy chodzi o bezpieczeństwo długofalowe. Dlatego wszystkie wytyczne dotyczące jakości wody pitnej zalecają nie tylko monitorowanie poziomu miedzi, ale też ograniczanie jej źródeł, gdy tylko to możliwe - np.
Jak usuwać miedź z wody?
Skuteczne usuwanie miedzi z wody wymaga zastosowania odpowiednich metod oczyszczania wody, które poradzą sobie z obecnością metali ciężkich na poziomie jonów. Pierwszym z nich są systemy odwróconej osmozy, które dzięki membranom półprzepuszczalnym pozwalają na niemal całkowite usunięcie jonów miedzi w wodzie. Drugim skutecznym sposobem są systemy filtracji na cały dom, montowane na głównym ujęciu wody. Chronią one całą instalację przed wnikaniem miedzi i jednocześnie redukują jej ilość już na etapie wejścia do budynku.
Przeczytaj także: Odwrócona osmoza: Twój przewodnik
Dla wielu gospodarstw domowych to właśnie instalacje miedziane są głównym źródłem podwyższonego poziomu tego pierwiastka. Choć miedź pełni ważną rolę w organizmie, jej nadmiar w wodzie - szczególnie spożywanej regularnie - może nieść poważne konsekwencje zdrowotne. Dlatego właśnie warto podejść do tematu odpowiedzialnie.
Oczyszczanie wody z miedzi to nie tylko techniczny zabieg. To decyzja, która wpływa na jakość wody przeznaczonej do spożycia, a co za tym idzie - ma wpływ na właściwości zdrowotne samej wody.
Odwrócona Osmoza - Zasada działania
Procesy osmotyczne polegają na przenikaniu rozpuszczalnika (wody) z roztworu o niższym stężeniu do roztworu o stężeniu wyższym przez półprzepuszczalną membranę. Odwrócona osmoza - Zasada działania procesu odwróconej osmozy, jak sama nazwa wskazuje jest przeciwna do standardowej osmozy. Proces ten wymaga nakładu dodatkowej siły i polega na przepływie rozpuszczalnika z roztworu o stężeniu wyższym do roztworu o stężeniu niższym. W praktyce uzdatniania wody istotą odwróconej osmozy jest zatrzymywanie mikrozanieczyszczeń na półprzepuszczalnej membranie. 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.
Systemy 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. Wielu ludzi uważa, ze woda osmotyczna jest niezdrowa, a co więcej szkodliwa dla organizmu człowieka. Odwrócona osmoza gwarantuje uzyskanie nieskazitelnie czystej, zdemineralizowanej wody. Jednak to nie z wody czerpiemy największą ilość składników mineralnych. Najbardziej przyswajalne formy dostarczane są z substancjami pokarmowymi. Z tego powodu nie ma podstawy, żeby sądzić, że woda osmotyczna jest nienaturalna i niezdrowa.
Woda uzyskana po procesie odwróconej osmozy jest najczystszą wodą, którą można uzyskać za pomocą urządzeń i systemów dostępnych na rynku. Pozwala na usunięcie do 99,99% zanieczyszczeń, większych od 0,0001 mikrona (komórki bakteryjne mają wielkość średnio 1 mikron). Poprzez usuwanie minerałów odpowiadających za zasadowość wody, odwrócona osmoza faktycznie obniża odczyn pH. Jednak ta obniżka nie jest znaczna i nie ma negatywnego wpływu na organizm ludzki.
Na jeden litr uzdatnionej wody przypada od 2 do nawet 8 litrów wody zużytej. Membrany zatrzymują większość zanieczyszczeń w swoich porach, przez co woda odpływowa nadaje się do ponownego użytku. Owszem, na rynku jest wiele dostępnych systemów, których cena jest naprawdę duża i osiąga wartości rzędu kilku tysięcy. Jednak ceny standardowych systemów zaczynają się już od ok. Co więcej zakup systemu RO to inwestycja na przyszłość. System jest trwalszy i o wiele bardziej skuteczniejszy niż stosowanie pojedynczych filtrów.
Proces destylacji polega na usunięciu z wody substancji powodujących przewodność właściwą wody. Nie zapewnia natomiast całkowitej demineralizacji, którą można uzyskać podczas RO.
Miedź a instalacje wodne
Jednym z materiałów stosowanych w instalacjach wodnych jest miedź. Obecnie jej popularność staje się coraz większa ze względu na trwałość. Czy instalacje z miedzi mogą mieć wpływ na jakość wody? Co z kwestią zmiękczania wody? Budowa lub modernizacja instalacji wymaga podjęcia kluczowej decyzji, jaką jest wybór materiału, z którego ma zostać wykonana. Do wyboru jest miedź, stal ocynkowana oraz tworzywo sztuczne. Oczywiście koszty wykonania są jednym z głównych kryteriów, którymi kierują się inwestorzy.
Instalację należy przemyśleć w taki sposób, by była bezawaryjna i działała zgodnie z założeniami przez długi czas oraz zapewniała dostęp do wody odpowiedniej jakości, w pełni bezpiecznej w użyciu. Miedź jest materiałem, który nie będzie miał wpływu na smak i zapach wody. Ponadto jest doceniana ze względu na swoje właściwości bakteriostatyczne. Miedź jest lekka, łatwo ją przetransportować, a w dodatku nie sprawia większych problemów podczas układania instalacji. Ponadto miedź cechuje się dużą odpornością na zniszczenia mechaniczne. W niektórych przypadkach, na przykład kiedy instalacja nie będzie ukrywana w ścianach, zaletą może być estetyka. Plus stanowi również brak wydzielania substancji szkodzących środowisku. Dość istotną cechą, która również może stanowić argument jest niski współczynnik chropowatości. Wadą miedzi jest przede wszystkim jej koszt. Do wykonania instalacji wodnych wykorzystywane są miedziane rury, które muszą być wyprodukowane zgodnie z normą PN-EN 1057.
Wpływ miękkiej wody na instalacje miedziane
Wysoki stopień twardości wody potrafi być dokuczliwym problemem w gospodarstwach domowych. Przy okazji tego zagadnienia pojawia się wiele pytań dotyczących oddziaływania miękkiej wody na materiał, z którego zostały wykonane instalacje. Szczególne znaczenie ma to w przypadku miedzi. Woda, która będzie przepływała przez instalacje miedziane nie powinna być całkowicie zmiękczana.
Woda przeznaczona do instalacji miedzianych nie powinna być zmiękczana całkowicie, ponieważ taka jest w pełni pozbawiona twardości węglanowej. Ta jest odpowiedzialna za regulację kwasowości i zasadowości wody. Woda o takich właściwościach powoduje, że rury korodują, a miedź trafia do instalacji i wraz z wodą pitną do organizmu. Obecność miedzianych instalacji w gospodarstwie domowym wcale nie musi oznaczać braku możliwości walki z twardą wodą.
Warto wiedzieć, że nie każde urządzenie służące zmiękczaniu wody sprawdzi się dobrze przy instalacjach z miedzi. Stacja wielofunkcyjna to często wybierane rozwiązanie, jeśli mamy do czynienia nie tylko z wysokim stopniem twardości wody, ale również przekroczeniami żelaza, manganu, związków organicznych i jonu amonowego. Takiego problemu nie ma w przypadku zmiękczaczy wody, ponieważ te urządzenia pozwalają na bezproblemową regulację stopnia twardości wody za pomocą mieszacza. Zawór miesza wodę surową ze zmiękczoną w odpowiednich proporcjach. Innym sposobem na regulację stopnia twardości wody w centralnych zmiękczaczach wody jest zastosowanie by-passu.
Miękka woda to przede wszystkim brak problemów z kamiennym osadem. Dzięki temu domowe sprzęty AGD, takie jak pralka i zmywarka nie są narażone na awarie. Ponadto zużycie środków czystości i detergentów może być mniejsze nawet o 60% w porównaniu z ich użytkowaniem przy wodzie o wysokim stopniu twardości. Miękka woda to także liczne korzyści dla skóry i włosów. O tym, jakie oszczędności jest w stanie przynieść instalacja zmiękczacza wody w artykule: Zmiękczacz wody czy twarda woda? Miękka woda to także o wiele lepszy wygląd napojów gorących oraz dań przygotowanych na jej bazie.
Odwrócona Osmoza - Skuteczna Metoda Filtracji
Zgodnie z aktualnym stanem wiedzy naukowej w wodzie pitnej może znajdować się kilkaset substancji i związków o potencjalnie szkodliwym wpływie na ludzki organizm. Odwróconą osmozą nazywamy metodę oczyszczania wody z niepożądanych związków chemicznych i zanieczyszczeń mechanicznych. Odwrócona osmoza polega na wymuszonej dyfuzji wody przez błonę półprzepuszczalną. Jej historia rozpoczęła się w latach 50. XX wieku, kiedy to po raz pierwszy została wykorzystana do odsalania wody morskiej, gdzie znajduje zastosowanie do dziś. Na budowę wkładu RO (ang. Reverse Osmosis) składa się powłoka zewnętrzna oraz specjalny układ błon filtrujących.
Jak działa odwrócona osmoza?
W pierwszym kroku woda surowa pobierana jest z sieci wodociągowej i podlega oczyszczeniu przez filtry, zastosowane przez producenta. Następnie roztwór ten - zawierający jeszcze najmniejsze zanieczyszczenia - natrafia na cienką membranę osmotyczną z porami o średnicy 10 milionów razy mniejszej od milimetra. Poddanie zanieczyszczonej wody oddziaływaniu ciśnienia sprawia, że przez pory przechodzą wyłącznie czyste cząsteczki wody, odprowadzane do dalszej części instalacji. Pory w filtrach do odwróconej osmozy są w stanie zatrzymać zanieczyszczenia o średnicy zaledwie 0,0001 mikrona. Dla porównania bakterie osiągają wielkość 0,2-1 mikrona, a wirusy - w granicach 0,02-0,4 mikrona. Co ważne, proces odwróconej osmozy sprawia, że woda ulega zmiękczeniu.
Ze względu na swoją maksymalną skuteczność w zatrzymywaniu mikroskopijnych związków, filtry RO usuwają z wody również zawarte w niej minerały. Wzbogacenie niemal całkowicie oczyszczonej wody w niezbędne do życia minerały, takie jak potas, magnez, cynk czy wapń podnosi jej walory smakowe do poziomu nieosiągalnego innymi metodami. Odwrócona osmoza to najzdrowsza i najskuteczniejsza metoda filtracji. Istnieje wiele badań, które potwierdziły jej korzystny wpływ na ludzki organizm. Filtry RO wytwarzają wodę o odczynie bliskim obojętnemu. Wynika to z redukcji minerałów nieorganicznych i kwasowych przez membranę osmotyczną. Nie wpływa to negatywnie na jej smak.
Z uwagi na swój sposób działania systemy RO zużywają więcej wody niż inne filtry. Ilość zużywanej wody zależy od rodzaju filtra. Do przygotowania jednego litra oczyszczonej wody zużywa się od dwóch do sześciu litrów wody. Woda z odpadu filtra jest bardziej czysta niż ta która do filtra wpływa, z uwagi na jej przepływ przez filtry wstępne. W rzeczywistości do przyrody często oddajemy czystszą wodę niż tą, którą zasilamy filtr. Pamiętajmy, że schemat krążenia wody w przyrodzie traktuje się jako obieg zamknięty. Odwrócona osmoza nie jest źródłem zanieczyszczenia.
Filtracja RO jest na tyle skuteczna, że usuwa większość minerałów z wody. Musimy jednak pamiętać o dwóch rzeczach. Po pierwsze, zdecydowaną większość potrzebnych minerałów dostarczamy z pokarmu, skąd są zdecydowanie lepiej przyswajane.
Systemy odwróconej osmozy także ulegają naturalnemu zużyciu. Czas, przez który będą one maksymalnie sprawne, zależy m.in. Trwałość filtrów RO szacuje się na około 3 lata. Najlepsze filtry odwróconej osmozy, przy regularnym serwisie potrafią działać niezawodnie przez kilkadziesiąt lat.
Filtracja Odwróconej Osmozy - Etapy
Uzdatnianie wody z wykorzystaniem odwróconej osmozy jest wieloetapowym, ale nieskomplikowanym procesem. Na system składają się cylindryczne kolumny filtracyjne - jednym z nich jest membrana, a pozostałe są filtrami węglowymi. Co dokładnie robią te wkłady?
Etap 1 - filtracja wstępna
Pierwszy etap oczyszczania wody za pomocą odwróconej osmozy ma na celu ochronę membrany, która może zostać zatkana przez nadmierny osad lub uszkodzona przez wystawienie na działanie zbyt dużej ilości chloru, który znajdzie się w wodzie miejskiej. Za to działanie odpowiedzialny jest węglowy wkład nazywany filtrem osadów lub blokowym.
Etap 2 - membrana odwróconej osmozy
Po wstępnej filtracji następuje właściwy etap - proces odwróconej osmozy. Woda przepływa przez półprzepuszczalną membranę pod ciśnieniem. Membrana ta jest syntetycznym tworzywem, które umożliwia przechodzenie cząsteczek wody, a jednocześnie sprawia, że sód, chlor i wapń, a także większe cząsteczki, takie jak glukoza, mocznik, bakterie i wirusy, nie mogą się przedostać.
Odwrócona osmoza chroni także przed toksycznymi i niebezpiecznymi związkami, takimi jak:
- arsen,
- miedź,
- azotany i azotyny,
- chrom,
- selen,
- fluorek,
- rad.
Nowoczesne systemy odwróconej osmozy wykazują wysoki wskaźnik odrzucenia, który oscyluje w granicy 98%. Filtry te są także odporne na działanie i rozkład bakterii, więc woda, jaką się dzięki nimi otrzymuje, jest niezwykle czysta, świeża i pozbawiona jakichkolwiek trujących związków.
Etap 3 - filtracja końcowa
Zanim woda w domu będzie gotowa do picia, przechodzi przez kolejny filtr węglowy (lub filtr końcowy), który usuwa wszelkie pozostałe zanieczyszczenia, jeśli jakiekolwiek prześlizgną się przez membranę. Jest to praktycznie niemożliwe, jednak stosuje się taki zabieg, by maksymalnie zwiększyć bezpieczeństwo użytkowników. Następnie woda napełnia zbiornik, w którym czeka na wykorzystanie. Filtr końcowy usuwa również zapach i smak wody, który może być spowodowany np. starą instalacją wodno-kanalizacyjną. Znajduje się na nim też kilka zaworów, w tym automatyczny kurek odcinający, który zatrzymuje przepływ wody przez membranę, gdy zbiornik jest pełny.
Etap 4 - mineralizacja
W niektórych systemach odwróconej osmozy stosuje się filtry mineralizujące, które umieszczane są przy kranach kuchennych. Mogą one zaopatrzyć wodę w ważne minerały, dzięki czemu będzie ona jeszcze zdrowsza.
Skuteczność i wydajność odwróconej osmozy
W budynkach, w których woda z kranu nie jest przesadnie twarda, odwrócona osmoza sprawdzi się świetnie i pozwoli cieszyć się smakiem wyjątkowej i czystej wody. Skuteczność filtrów odwróconej osmozy jest niezwykle wysoka, chociaż zazwyczaj nie usuwają one 100% pierwiastków (w zależności od urządzenia może być to od 80% do 98%). Na wartość tę wpływa także siła nacisku i jakość samej membrany. System odwróconej osmozy może działać nieprzerwanie przez wiele lat i wymaga jedynie okresowej konserwacji.
Dostęp do czystej wody pitnej jest jednym z głównych powodów, dzięki którym ludzkość mogła się tak bardzo rozwinąć. Jednak obecnie przez działanie człowieka, w tym wszechobecne placówki przemysłowe i zanieczyszczenie środowiska, na niektórych obszarach doprowadzenie krystalicznie czystej wody jest utrudnione, a niekiedy nawet niemożliwe. Dlatego do zastosowań domowych i komercyjnych stosuje się filtry odwróconej osmozy, które można zainstalować w każdym budynku.
tags: #odwrocona #osmoza #a #miedz #wpływ
