Hvordan omvendt osmose fungerer
Omvendt osmose fungerer teknisk ved å reversere den naturlige osmosefunksjonen med tekniske midler.
Osmosen
Osmotiske krefter oppstår alltid når det er en semipermeabel membran mellom to væsker med forskjellige konsentrasjoner av oppløste stoffer. Semipermeable membraner er bare gjennomtrengelige i en retning.
Trykk oppstår nå mellom de to væskene med forskjellige konsentrasjoner. Dette trykket oppstår fra det faktum at begge væskene har en tendens til å utjevne konsentrasjonen av oppløste stoffer.
Avhengig av hvilken side av membranen som er permeabel, vil enten væske strømme inn fra siden av den lavere konsentrasjonen for å fortynne den høyere konsentrasjonen - eller væske med høyere konsentrasjon vil passere til siden av den lavere konsentrasjonen til samme konsentrasjon på begge sider råder.
Det resulterende trykket kalles osmotisk trykk. Det avhenger av konsentrasjonsgradienten - det vil si forskjellen mellom de to konsentrasjonene.
Et lignende fenomen kan også observeres i celler. Hvis du skulle bringe vann inn i blodet, ville det oppstå hemolyse: cellevæsken i blodplatene har en mye høyere konsentrasjon av oppløste ioner enn det omkringliggende vannet. Så vann ville kontinuerlig strømme inn for å skape en konsentrasjonsvekt. Det ville sprenge blodplatene.
Omvendt osmose
Omvendt osmose reverserer nå det osmotiske trykket med tekniske midler i motsatt retning. I stedet for å skape en konsentrasjonsvekt, som med osmotisk trykk, brukes en pumpe til å legge høyere trykk i motsatt retning.
Som et resultat er konsentrasjonsgradienten ikke mindre, men større. Væsken på den ene siden rengjøres pålitelig av alle stoffer oppløst i den. Imidlertid krever dette noen ganger veldig høyt trykk på opptil 30 bar. Prosessen er derfor veldig energikrevende.
På den annen side opprettes en høykonsentrert løsning med alle ioner på den andre siden av membranen. Denne løsningen må kastes. Omvendte osmoseprosesser betyr også en relativt høy mengde avløpsvann.
Egenskaper av osmosevann
Osmosevann er nesten like rent som destillert vann. Produksjonen er imidlertid mer kostnadseffektiv enn med destillert vann. I motsetning til vann som er destillert flere ganger, er ikke osmosevann sterilt.
Imidlertid kan veldig rent vann produseres ved hjelp av flertrinns omvendt osmoseprosesser. Den er fri for alle oppløste ioner og salter og derfor også avionisert vann.
Osmosevann er mykt vann med en hardhetsgrad på null, siden alle kalsium- og magnesiumioner fjernes under omvendt osmose.
Anvendelser av omvendt osmose
Prinsippet om omvendt osmose kan brukes til forskjellige formål.
Vannbehandling
Ved vannbehandling og vannrensing er omvendt osmose en svært effektiv rengjøringsprosess som pålitelig fjerner alle uønskede stoffer.
Selv sterkt forurenset vann kan rengjøres effektivt ved hjelp av omvendt osmose. I noen tilfeller er forfilter nødvendig for å holde grovt smuss først. Noen ganger må også begroingsmidler brukes for å forhindre at løsningsmidlene krystalliserer ut på membranen.
Energiforbruket til rensing av en kubikkmeter vann er i området rundt 4 til 9 kWh i de fleste systemer.
Omvendte osmosesystemer tilbys ofte som sentrale systemer for behandling av drikkevann i husholdningen.
Avsaltning av sjøvann
Sjøvann kan avsaltes ved destillasjon. Prosessen er imidlertid kompleks og energikrevende. Ved bruk av omvendt osmose er avsaltning av sjøvann mye billigere.
Mange havgående skip har også innebygde avsaltingsanlegg for sjøvann, slik at de ikke trenger å ha med seg så mye drikkevann.
Avløpsrensing
En omvendt osmoseprosess kan også brukes til å fjerne uønskede stoffer fra avløpsvannet - etter passende forfiltrering. Ved å gjøre det blir stoffer filtrert ut som det ellers er vanskelig å fjerne.
For regelmessig bruk i avløpshåndtering er imidlertid prosessen for dyr til å brukes over hele linja. Imidlertid kan det også brukes til pålitelig å fjerne skadelige forurensninger som medikamentrester eller pesticidrester eller til og med hormoner.
Omvendt osmose for å øke konsentrasjonen
Omvendt osmose kan ikke bare tjene til å eliminere visse stoffer, men også omvendt til å konsentrere visse ønskede stoffer i væsker.
Dette prinsippet brukes for eksempel i produksjonen av fruktjuicekonsentrater. Det fungerer også som en måte å lage alkoholfritt øl på.
Påståtte helseeffekter av osmosevann
Mange mennesker tror at vann som er blitt renset ved omvendt osmose er mer gunstig for helsen enn vanlig mineralisert vann. Men det er klar kontrovers om dette.
Som hovedregel er det mer sannsynlig at avionisert vann vil skade helsen din enn å ha fordeler ved å skylle ut viktige mineraler og elektrolytter.
Tips og triks
Omvendte osmosesystemer er dyre og forbruker mye energi - og produserer vann i prosessen, som til og med kan være helseskadelig hvis den kontinuerlig nytes. Så tenk nøye på forhånd om du faktisk vil foreta denne investeringen.
