Osmoosijärjestelmä - toiminto ja rakenne


Tässä artikkelissa selitetään yksityiskohtaisesti, miten käänteisosmoosijärjestelmä toimii, mitä sen rakenne on ja miksi niin paljon vettä kuluu käytön aikana käänteisosmoosijärjestelmässä.

toimintaperiaate

Luonnossa osmoosiprosessin aikana puoliläpäisevän kalvon väliset konsentraatiot pyrkivät tasapainottamaan pitoisuusgradienttia. Jos toisaalta on alhaisen konsentraation omaava liuos ja toisaalta korkeamman pitoisuuden omaava liuos, voi tapahtua kaksi asiaa, riippuen siitä, kumpi puoli läpäisee kalvon:

  • Vesi virtaa alemman pitoisuuden puolelta korkeampaan, jotta se laimenee
  • Ionit virtaavat liuoksesta suuremmasta konsentraatiosta alempaan konsentraatioon

Kahden puolen välillä vallitsee osmoottinen paine, joka riippuu liuoksen konsentraatiosta.

Luonnossa kuljetusprosessit suoritetaan soluissa tällä tavalla. Käänteisosmoosissa tämä periaate käännetään.

Paineessa, joka on suurempi kuin osmoottinen paine, vesi puristetaan kalvoa vasten, jolloin kaikki korkeamman pitoisuuden ionit jäävät taakse. Kalvon hyvin pienen huokoskoon (enintään 0,0001 mikronin) vuoksi kaikki molekyylit, jotka ovat suurempia kuin vesimolekyylit, jäävät kalvoon. Se on noin 99,9 prosenttia kaikista epäpuhtauksista.

Kalvon tukkeutumisen ehkäisy

Koska vedessä on runsaasti liuenneita aineita (epäpuhtaudet, kalkki, kivennäisaineet), kalvo muuttuu hyvin nopeasti niin sanotulla konsentraatilla. Osmoottinen paine olisi ylitsepääsemätön tällä konsentraatioradientilla, toisaalta konsentraatin ja toisaalta läpäisyn välillä, prosessi pysähtyy.

Siksi huuhdellaan toistuvasti nachkommendem-vedellä kalvon muodostavan "suodatinkakun" huuhtelemiseksi. Siksi useimmat käänteisosmoosijärjestelmät käyttävät vettä niin paljon vettä. Yksittäiset kasvit tarvitsevat lähes 10 litraa vettä, jotta saadaan yksi litra puhdasta vettä.

Vihjeitä

Ristivirtaussuodatuksella toimivat järjestelmät toimivat monimutkaisemmalla, mutta veden säästämisellä. Mutta tarvitaan enemmän energiaa.


Video Board: