Odwrócona osmoza

Człowiek zbudowany jest w 70% z wody. Chociaż jej rozmieszczenie w organizmie człowieka jest nierównomierne to występuje ona we wszystkich jego tkankach. O tym, jak istotna jest ciecz dla naszego organizmu niech świadczy fakt, że odpowiada ona m.in. za rozpuszczanie pokarmu oraz dodatkowo jego transport, pozwala wchłanianie pożywienia z jelit i odżywianie komórek, usuwa szkodliwe towary przemiany materii, bierze udział w reakcjach biochemicznych oraz dodatkowo reguluje temperaturę organizmu. Ponieważ ciecz bierze jest niezbędna w podtrzymywaniu wszystkich procesów biologicznych, dlatego istotne jest ażeby ciecz, którą spożywamy była wolna od zanieczyszczeń. Dzienne zapotrzebowanie człowieka wynosi średnio 2.5 litra wody, co jest równoważne wymianie od 3% do 6% wody ustrojowej w ciągu doby, a 100% wody w naszym organizmie wymieniana jest w ciągu 20 dni.

Około 70% wody występującej na powierzchni Ziemii zajmują morza i oceany. Niestety ze względu na zasolenie nie nadają się one wprost do spożycia przez człowieka. Wysoki koszt odsalania takiej wody stwarza, że jesteśmy zdani wyłącznie na wodę zgromadzoną w rzekach i jeziorach, które niestety zanieczyszczone są chemikaliami pochodzącymi ze ścieków przemysłowych. Fabrykom i zakładom bardziej opłaca się wypuszczanie ścieków do rzek niż ich uzdatnianie. Milony ton pestycydów wylewanych i wysypywanych na nasze pola również posiada nie nieduży wpływ na zanieczyszczenie wód. Pestycydy szkodzą nie wyłącznie chwastom, grzybom czy szkodnikom niemniej jednak również ludziom. Codziennie tysiące ton tych trujących środków jest spłukiwane na reperkusja opadów atmosferycznych do rzek i jezior. dalszym źródłem zanieczyszczeń wód są ścieki komunalne. Trzeba pamiętać, że to nie wyłącznie odchody ludzkie, niemniej jednak również tysiące ton środków do pielegnacji ciała oraz dodatkowo środków do ochrony czystości tj. mydła, proszki do prania, kremy, perfumy itd. To wyłącznie wiele przykładów źródeł zanieczyszczeń rzek, jezior czy wód gruntowych. Należy natomiast pamiętać,że konsekwencje spożywania związków chemicznych ukazują się dopiero po wielu latach i dlatego ani jedna osoba nie kojarzy naszych chorób z jakością wody pitnej.

Proces uzdatniania wody powierzchniowej na wodę pitną możemy podzielić na cztery etapy. Pierwszym jest sedymentacja, w którym ciecz kierowana jest do stawów sedymentacyjnych, przez które wymianę następuje bardzo wolno. Dzięki czemu spora większość sedymentów dzięki grawitacji osiada w naturalny sposób na dnie stawu. dalszym etapem jest koagulacja, w której niezbyt duże, niedużo ważące nierozpuszczalne części, które nie opadły na dno stawów w poprzednim etapie zostaną wytrącone z wody przy użyciu siarczanu żelazowo-aluminiowego. Związek ten dodany do mętnej wody zlepia ze sobą pływające w niej zawiesiny budując charakterystyczne galaretki, które opadną na dno stawów koagulacyjnych albo zostaną zatrzymane w dalszym etapie. Trzecim z kolei etapem jest uzdatnianie. Wodę przepuszcza się przez wielkie zbiorniki wypełnione piaskiem i żwirem. Filtry mechaniczne zatrzymują pozostałe sedymenty oraz dodatkowo kłaczki pokoagulacyjne, a ciecz po przejściu przez nie posiada klarowny wygląd. Trzeba natomiast pammiętać, że w zakładach wodociągowych usuwa się z wody jej mętność, niestety przepuszcza się wszelkie rozpuszczone w niej związki chemiczne. Ostatnim etapem jest dezynfekcja. W tym procesie stosowany jest od ponad 100 lat chlor, którego misją jest zahamowanie dalszego rozwoju bakterii i wirusów. Pomimo tego, że wprowadzenie chloru do dezynfekcji wody zatrzymało szerzenie się epidemii powodowanych bakteriami i wirusami to posiada również indywidualne konsekwencje uboczne takie obniżanie odporności skóru na zakażenie grzybicami i drożdżycami, marskość wątroby czy tworzenie nowych związków rakotwórczych pochodzących z reakcji aktywnego chloru z innymi związkami chemicznymi.

Aby posiadać zapewnienie, że spożywamy wodę wysokiej klasy warto jest zastanowić się nad jej dodatkową filtracją. W naturze półprzepuszczalne błony osmotyczne są budulcem komórek ludzkich i zwierzęcych. W wyniku osmozy naturalnej błona osmotyczna rozdziela dwa różnie stężone roztwory wodne. Zjawisko to zostało wykorzystane do filtrowania wody za radą osmozy odwróconej. Osmoza odwrócona stosuje zjawisko osmozy naturalnej przez pokonanie ciśnień osmotycznych i pozyskanie z wody zanieczyszczonej wodę czystą. Filtracja następuje przez membranę osmotyczną przepuszczającą wyłącznie cząstki wody, a większe związki chemiczne oraz dodatkowo pierwiastki nie posiadają szans na przedostanie się. Także bakterie i wirusy nie posiadają szans na przedostanie się przez membranę osmotyczną. Na dzień dzisiejszy osmoza odwrócona jest najbardziej nowoczesną sposobnością oczyszczania wody pitnej.

Zaleca się wykorzystywanie filtrów osmotycznych w ustaleniach domowych do oczyszczania wody pitnej. Czysta ciecz produkowana w domowych aparatach osmotycznych zawiera skład dokładnie taki sam do składu wody z górskiego potoku, a przy zastosowaniu w dodatku dobrej jakosci mineralizator porównywalna jest ze średnio zmineralizowaną wodą mineralna.

Oprócz odsalania odwrotna osmoza jest wykorzystywana także w innych procesach, np. jest bardzo ekonomicznym rozwiązaniem przy zagęszczaniu płynów spożywczych. Badania zostały przeprowadzone na soku pomarańczowym i pomidorowych, celem badania było sprawdzenie stężenia soku otrzymanego przy użyciu różnych metod i metoda odwrotnej osmozy miała świetne rezultaty. Jej zalety obejmują niski koszt eksploatacyjny i możliwość uniknięcia termoterapii. Jest to procesy idealny dla substancji wrażliwych na ciepło taki jak jak białko i enzymy, a które występują w większość produktów spożywczych.

Odwrotna osmoza jako filtr jest używana w mleczarstwie do produkcji serwatek i proszków białkowych co ze względu na niskie stężenie mleka obniża znacząco koszty przesyłki. Serwatka (płyn pozostający po produkcji serowej) jest odfiltrowywany przez membranę osmotyczną z 6 % stężenia do stężenia 10 – 20 %. Otrzymany produkt może być użyty do robienia różnych serwatek w proszku, np. tych używanych jako odżywka w kulturystyce.

W Los Angeles woda deszczowa, po spłynięciu do kanałów burzowych, jest oczyszczana z użyciem procesów odwrotnej osmozy i wykorzystywana ponownie, co pomaga w rozwiązaniu problemu niedoboru wody. W przemyśle, odwrotna osmoza usuwa minerały rozpuszczone w wodzie, ponieważ woda jest często gotowana, a para wodna kondensowana. Oczyszczanie wody musi się więc odbywać przez cały czas, aby zapobiec osadzaniu się strąconych minerałów w instalacji i w ten sposób przeciwdziałać korozji i zniszczeniu maszyn. Odwrócona osmoza używana jest również do oczyszczania ścieków przemysłowych i słonej wody gruntowej.

Proces odwrotnej osmozy może także służyć do produkcji niezjonizowanej wody. W lipcu 2005, Singapur ogłosił, że proces nazywa NEWater być znaczącą częścią jego przyszłych planów na wodę. Za pomocą odwrotnej osmozy oczyszczone ścieki trafiają znów do zbiorników wody, tworząc cykl zamknięty.

Odwrotna osmoza jest podobna do techniki używanej podczas dializy wykonywanej ludziom z niewydolnością nerek. Nerki filtrują krew, usuwając produkty przemiany materii (n.p. mocznik) i wodę, która jest wydalana jako mocz. Dializator wykonuje funkcję nerek. Krew przechodzi z ciała przez cewnik do dializatora, w poprzek filtra.

Innym produktem także wartym wspomnienia są odżelaziacze wody. Powodują one usunięcie nadmiaru żelaza i manganu. Jeśli są Państwo zainteresowani naszymi produktami to serdecznie zapraszamy i zachęcamy do eksploracji naszych stron.

Odwrócona osmoza – jest procesem filtracji wody. Poprzez stosowanie ciśnienia by wymusić przepływ wody przez błonę, substancja rozpuszczalna zatrzymywana jest po jednej stronie i pozwalanie czystemu rozpuszczalnikowi przejść na drugą stronę. Jest to proces odwrotny niż normalna osmoza, podczas której występuje ruch rozpuszczalnika z obszaru niskiej koncentracji do obszaru o wysokiej koncentracji substancji, gdzie żadne ciśnienie nie jest stosowane.

Według definicji, odwrotna osmoza jest procesem zmuszania rozpuszczalnika z regionu wysokiego stężenia substancji do przeniknięcia przez błonę do regionu o niskiej koncentracji substancji dzięki stosowaniu ciśnienia osmotycznego. Błony użyte dla odwrotnej osmozy mają gęstą warstwę barier na matrycy z polimeru. W większości przypadków błona jest zaprojektowana tak, aby pozwolić jedynie wodzie przejść przez tę gęstą siatkę, która jest barierą dla substancji rozpuszczalnych w wodzie, taki jak jony soli. Ten proces wymaga by, ciśnienie wywarty na błonę było wysokie, wynosi ono zazwyczaj 2 ? 17 bar (30 ? 250 psi) dla słodkiej wody i 40 ? 70 bar (600 ? 1000 psi) dla wody morskiej.

Ten proces odwróconej osmozy najczęściej wykorzystywany jest właśnie do odsalania wody, ale również używa się odwróconej osmozy do oczyszczania wody słodkiej do różnych celów, np. medycznych, przemysłowych czy prywatnych.