osmoza
osmoza jest zjawiskiem, w którym czysta woda przepływa z rozcieńczonego roztworu przez półprzepuszczalną membranę do roztworu o wyższym stężeniu. Półprzepuszczalna oznacza, że membrana pozwoli małym cząsteczkom i jonom przejść przez nią, ale działa jako bariera dla większych cząsteczek lub rozpuszczonych substancji. Aby to zilustrować, Załóżmy, że między dwoma przedziałami w zbiorniku znajduje się półprzepuszczalna membrana., Załóżmy, że membrana jest przepuszczalna dla wody, ale nie dla soli. Jeśli umieścimy roztwór soli w jednej komorze, a roztwór czystej wody w drugiej, system spróbuje osiągnąć równowagę, mając takie samo stężenie po obu stronach membrany. Jedynym możliwym sposobem na to jest przejście wody z przedziału czystej wody do przedziału słonej wody.,
gdy woda przechodzi przez membranę do roztworu soli, poziom cieczy w komorze słonej wody wzrośnie, dopóki nie zostanie wygenerowane wystarczające ciśnienie, spowodowane różnicą poziomów między tymi dwoma komorami, aby zatrzymać osmozę. Ciśnienie to, odpowiadające sile, jaką wydaje się wywierać osmoza, próbując wyrównać stężenia po obu stronach membrany, nazywa się ciśnieniem osmotycznym.,
Odwrócona osmoza
Jeśli ciśnienie jest większe niż ciśnienie osmotyczne przyłożone do wysokiego stężenia, kierunek przepływu wody przez membranę można odwrócić. Nazywa się to odwróconą osmozą(w skrócie RO). Zauważ, że ten odwrócony przepływ wytwarza czystą wodę z roztworu soli, ponieważ membrana nie jest przepuszczalna dla soli.
Jak działa Odwrócona osmoza?
Dyfuzja to ruch cząsteczek z regionu o wyższym stężeniu do regionu o niższym stężeniu., Osmoza jest szczególnym przypadkiem dyfuzji, w której cząsteczkami jest woda, a gradient stężenia występuje na półprzepuszczalnej błonie. Membrana półprzepuszczalna umożliwia przepływ wody, ale nie jonów (np. na+, Ca2+, Cl-) lub większych cząsteczek (np. glukoza, mocznik, bakterie). Dyfuzja i osmoza są korzystne termodynamicznie i będzie trwać aż do osiągnięcia równowagi. Osmoza może być spowolniona, zatrzymana, a nawet odwrócona, jeśli odpowiednie ciśnienie jest przykładane do membrany z „skoncentrowanej” strony membrany.,
Odwrócona osmoza występuje, gdy woda jest przemieszczana przez membranę względem gradientu stężenia, z niższego stężenia do wyższego stężenia. Aby zilustrować, wyobraź sobie półprzepuszczalną membranę ze świeżą wodą po jednej stronie i stężonym roztworem wodnym po drugiej stronie. Jeśli ma miejsce normalna osmoza, słodka woda przejdzie przez membranę, aby rozcieńczyć stężony roztwór. W odwróconej osmozie ciśnienie wywierane jest na stronę ze stężonym roztworem, aby zmusić cząsteczki wody przez membranę do strony słodkiej wody.,
technologie separacji membrany
Jeśli ciśnienie jest większe niż ciśnienie osmotyczne jest przyłożone do wysokiego stężenia, kierunek przepływu wody przez membranę może być odwrócony. Nazywa się to odwróconą osmozą(w skrócie RO). Zauważ, że ten odwrócony przepływ wytwarza czystą wodę z roztworu soli, ponieważ membrana nie jest przepuszczalna dla soli.
