Osmoza je fenomen u kojem čista voda teče iz razrijeđene otopine kroz polupropusnu membranu u otopinu veće koncentracije. Polupropusnost znači da membrana propušta male molekule i ione, ali djeluje kao barijera za veće molekule ili otopljene tvari. Reverzna osmoza je proces osmoze u obrnutom smjeru. Otopina manje koncentracije imat će prirodnu tendenciju migracije u otopinu veće koncentracije.

Kako funkcionira sustav reverzne osmoze?

Reverzna osmoza je proces koji uklanja strane nečistoće, krute tvari, velike molekule i minerale iz vode pomoću tlaka koji je propušta kroz specijalizirane membrane. To je sustav za pročišćavanje vode koji se koristi za poboljšanje vode za piće, kuhanje i druge važne namjene.

Ako nema tlaka vode, čista voda (voda niske koncentracije) pročišćena osmozom prijeći će u vodu visoke koncentracije. Voda se probija kroz polupropusnu membranu. Ovaj membranski filter ima mnogo pora, sićušnih kao 0,0001 mikrona, koje mogu filtrirati oko 99% onečišćujućih tvari poput bakterija (otprilike -1 mikron), duhanskog dima (0,07 mikrona), virusa (0,02-0,04 mikrona) itd. Kroz njega prolaze samo molekule čiste vode.

Pročišćavanje vode reverznom osmozom može filtrirati sve korisne minerale koji su potrebni našem tijelu, ali to je učinkovita i provjerena tehnologija za proizvodnju čiste i nepogrešive vode, pogodne za piće. RO sustav trebao bi osigurati dugi niz godina visokočiste vode, tako da je možete piti bez brige.

Zašto je membranski filter učinkovit za pročišćavanje vode?

Općenito, pročišćivači vode koji su do sada razvijeni uglavnom se klasificiraju u metodu filtracije bez membrane i metodu pročišćavanja vode reverznom osmozom pomoću membrane.

Filtracija bez membrane uglavnom se izvodi pomoću ugljičnog filtera koji filtrira samo loš okus, miris, klor i neke organske tvari u vodi iz slavine. Većina čestica, poput anorganskih tvari, teških metala, organskih kemikalija i kancerogenih tvari, ne može se ukloniti i propustiti. S druge strane, metoda pročišćavanja vode reverznom osmozom pomoću membrane najpopularnija je metoda pročišćavanja vode u svijetu koja koristi polupropusnu membranu za vodu izrađenu najsuvremenijom tehnologijom polimernog inženjerstva. To je metoda pročišćavanja vode koja prolazi kroz vodu iz slavine, odvaja i uklanja razne anorganske minerale, teške metale, bakterije, viruse i radioaktivne materijale sadržane u vodi iz slavine kako bi se dobila čista voda.

Rezultat je da se otopljena tvar zadržava na tlačnoj strani membrane, a čistom otapalu se dopušta prolaz na drugu stranu. Da bi bila „selektivna“, ova membrana ne bi smjela propuštati velike molekule ili ione kroz pore (rupe), ali bi trebala propuštati manje komponente otopine (kao što su molekule otapala, tj. vode, H2O) da slobodno prolaze.

To se posebno odnosi na Kaliforniju, gdje je tvrdoća vode iz slavine velika. Pa zašto ne biste uživali u čišćoj i sigurnijoj vodi sa sustavom reverzne osmoze?

R/O membranski filter

Početkom 1950-ih, dr. Sidney Loeb na UCLA-u učinio je reverznu osmozu (RO) praktičnom razvojem, zajedno sa Srinivasom Sourirajanom, polupropusnih anizotropnih membrana. Umjetne osmotske membrane su posebno dizajnirane polupropusne membrane s porama od 0,0001 mikrona, što je milijunti dio debljine kose. Ova membrana je poseban filter izrađen tehnologijom polimernog inženjerstva kroz koji ne mogu proći kemijski onečišćujući tvari, kao ni bakterije i virusi.

Kada se na kontaminiranu vodu primijeni tlak da prođe kroz ovu posebnu membranu, kemikalije visoke molekularne težine, poput vapnene vode otopljene u vodi, i kemikalije visoke molekularne težine poput vapna, otopljenog u vodi, prolaze kroz polupropusnu membranu samo s čistom vodom male molekularne težine i otopljenim kisikom te tragovima organskih minerala. Dizajnirane su tako da se ispuštaju iz membrane tlakom nove vode koja ne prolazi kroz polupropusnu membranu i nastavlja se gurati unutra.

Rezultat je da se otopljena tvar zadržava na tlačnoj strani membrane, a čistom otapalu se dopušta prolaz na drugu stranu. Da bi bila „selektivna“, ova membrana ne bi smjela propuštati velike molekule ili ione kroz pore (rupe), ali bi trebala propuštati manje komponente otopine (kao što su molekule otapala, tj. vode, H2O) da slobodno prolaze.

Membrane, koje su lansirane u medicinske svrhe, razvijene su za vojno ratovanje ili za opskrbu vojnika čistom, nekontaminiranom pitkom vodom, te dodatno pročišćavaju urin astronauta prikupljen kada se dogode nepredviđeni događaji tijekom istraživanja svemira. Koristi se u zrakoplovstvu za pitku vodu, a nedavno velike tvrtke za proizvodnju pića koriste industrijske pročišćivače vode velikog kapaciteta za proizvodnju boca i široko se koriste za pročišćivače vode u kućanstvima.