Osmoza inversa
Osmoza inversa reprezinta o metoda de filtrare de lichid, care inlatura multe tipuri de la molecule atomice mari la molecule mai mici, prin fortarea lichidului la presiune inalta printr-o membrana cu pori (gauri) doar suficient de mare pentru a permite moleculelor mici sa treaca prin ea.
Acesta e cea mai frecventa metoda utilizata in purificare apei potabile din apa de mare, de a scoate sarea si alte substante din moleculele de apa. Cu toate acestea, procesul de osmoza inversa e, de asemenea, utilizat pentru filtrarea multe alte tipuri de lichide.
Procesul poate fi similar cu membrana de filtrare. Cu toate acestea, exista diferente esentiale intre osmoza inversa si filtrare. Mecanismul predominant de scoatere in filtrarea cu membrana este strecurarea, excludere prin marime, astfel incat procesul poate atinge, teoretic, excluderea perfecta de particule, indiferent de parametri operationali, precum influienta presiunii si concentratia. OI(osmoza inversa), cu toate acestea implica un mecanism de difuzie, astfel incat separarea eficienta este in functie de concentratia solitiei, de apa sub presiune si rata de flux. Acesta actioneaza prin utilizarea presiunii pentru a forta o solutie sa treaca printr-o membrana, pastrand substanta pe o parte si care sa permita solventului pur sa treaca de partea cealalta. Aceasta este procesul invers osmozei normale, care este miscarea naturala de solvent dintr-o zona de concentrare scazuta de substanta, printr-o membrana, intr-o zona de mare concentrare de substanta atunci cand nici o presiune externa nu este aplicata.
Peste tot, sisteme de purificare a apei de uz casnic potabil, inclusiv sistemul de osmoza inversa, sunt utilizate in mod curent pentru imbunatatirea apei pentru baut si gatit.
Astfel de sisteme cu osmoza inversa de obicei includ un numar de pasi:
- Un filtru de particule pentru a capta sedimentele, inclusiv rugina si carbonatul de calciu
- Optional, un al doilea filtru de sedimente, cu pori mai mici
- Un filtru de carbon activ pentru a capta produse chimice organice si clor, care va ataca si degrada membranele TFC si de osmoza inversa
- Un fitru de osmoza inversa, care este un invelis cu membrana subtire dintr-un compozit de materiale (TFM sau TFC)
- Optional, un al doilea filtru de carbon pentru a capta aceste produse chimice ce nu s-au eliminat prin membrana de osmoza inversa
- Optional o lampa UV pentru dezinfectarea de microbi care pot scapa de filtrare prin membrana de osmoza inversa
In unele sisteme, pre-filtrul de carbon este omis si membrana de celuloza triacetat (CTA) este utilizata. Membrana CTA este predispusa la putrezire decat daca sunt protejate de apa cu clor, in timp ce membrana TFC este predispusa la descompunerea sub influenta clorului. In sistemele CTA, un post-filtru de carbon este necesara pentru a elimina clorul din apa produsul final.
Procesoare portable osmoza inversa de apa sunt vandute pentru purificarea apei cu caracter personal in diverse locuri. Pentru a lucra in mod eficient, alimentarea cu apa la aceste unitati trebuie sa fie cel mai bine sub o presiune (40 psi sau mai mare este norma). Procesoare de osmoza inversa portabile pot fi folosite de persoane care locuiesc in mediul rural fara apa curata, departe de conductele de apa a orasului. Oamenii din zonele rurale filtreaza singuri apa din ocean sau rau, dispozitivul este usor de folosit (pentru apa sarata ar putea fi necesara membrane speciale). Unii calatori cu barca in excursii lungi, sau la pescuit, sau ce campeaza pe o insula, sau in tarile in care apa locala furnizata este poluata sau care nu corespunde standardelor, utilizeaza procesoare cu osmoza inversa impreuna cu sterilizatori UV. Sistemele cu osmoza inversa sunt, de asemenea, folosite acum pe scara larga de catre entuziasti ai acvariului marin. In productia de apa minerala imbuteliata, apa trece printr-un procesor de osmoza inversa a apei pentru a elimina poluantii si microorganismele. In tarile europene, insa, astfel de prelucrare a apei minerale naturale (astfel cum sunt definita intr-o directiva europeana) nu este permisa de legislatia europeana. (In practica, o parte din bacterii vii poate sa treaca printr-o membrana de osmoza inversa prin unele imperfectiuni minore, sau trecerea de membrana in intregime prin fisuri mici, in jurul sigiliilor. Astfel, sisteme de osmoza inversa complete pot include etape suplimentare de tratament al apei care utilizeaza lumina ultravioleta sau de ozonul pentru a preveni contaminarea microbiologica.)
Marimile porilor membranei pot varia de la .1 la 5.000 de nanometri (nm), in functie de tipul de filtru. "Filtrarea de particule" elimina particulele de 1.000 nm sau mai mari. Microfiltrare elimina particulele de 50 nm sau mai mare. "Ultrafiltrare" elimina particulele de aproximativ 3 nm sau mai mari. "Nanofiltration" elimina particulele de 1 nm sau mai mari. Osmoza inversa este in categoria finala de filtrare cu membrana, "Hyperfiltration", si elimina particule mai mari de .1 nm.





