Osmosesystem »funktion & struktur

Arbejdsprincip

Under osmoseprocessen i naturen stræber koncentrationer mellem en semipermeabel membran for at udligne koncentrationsgradienten. Hvis der er en opløsning med en lavere koncentration på den ene side og en opløsning med en højere koncentration på den anden, kan der ske to ting, afhængigt af hvilken side membranen er gennemtrængelig for:

  • Vand strømmer fra siden med den lavere koncentration til den højere for at fortynde det
  • Ioner strømmer fra opløsningen fra den højere koncentration til den lavere koncentration

Der er osmotisk tryk mellem de to sider, hvilket afhænger af opløsningens koncentration.

I naturen foregår transportprocesser ind i cellerne på denne måde. I omvendt osmose er dette princip imidlertid vendt.

Vandet presses mod membranen ved et tryk, der er højere end det osmotiske tryk, og alle ioner fra den højere koncentration forbliver bagved. På grund af membranens meget lille porestørrelse (op til 0,0001 mikron) forbliver alle molekyler, der er større end vandmolekylerne, på membranen. Det er cirka 99,9 procent af alle urenheder.

Forhindrer tilstopning af membranen

Da vandet indeholder mange opløste stoffer (forurenende stoffer, kalk, mineraler), tilstoppes membranen meget hurtigt med det såkaldte koncentrat. Med denne koncentrationsgradient mellem koncentrat på den ene side og permeat på den anden side ville det osmotiske tryk være uoverstigeligt højt, og processen ville gå i stå.

Derfor skylles det gentagne gange med efterfølgende vand for at skylle "filterkagen", der dannes fra membranen. Dette er grunden til, at de fleste omvendte osmosesystemer kræver en så stor mængde vand for at rense vandet. Individuelle systemer har brug for næsten 10 liter vand for at producere en liter rent vand.

tips og tricks

Systemer med tværstrømsfiltrering fungerer efter et mere komplekst, men mere vandbesparende princip. Men der kræves mere energi til dette.

Interessante artikler...