Hur omvänd osmos fungerar
Omvänd osmos fungerar tekniskt genom att vända den naturliga osmosfunktionen med tekniska medel.
Osmosen
Osmotiska krafter uppstår alltid när det finns ett semipermeabelt membran mellan två vätskor med olika koncentrationer av upplösta ämnen. Semipermeabla membran är endast permeabla i en riktning.
Tryck uppstår nu mellan de två vätskorna med olika koncentrationer. Detta tryck uppstår från det faktum att båda vätskorna tenderar att utjämna koncentrationen av upplösta ämnen.
Beroende på vilken sida av membranet som är permeabelt, kommer endera vätskan att strömma in från sidan av den lägre koncentrationen för att späda ut den högre koncentrationen - eller vätska med en högre koncentration kommer att passera till sidan av den lägre koncentrationen tills samma koncentration på båda sidor råder.
Det resulterande trycket kallas osmotiskt tryck. Det beror på koncentrationsgradienten - det vill säga skillnaden mellan de två koncentrationerna.
Ett liknande fenomen kan också observeras i celler. Om du skulle föra vatten in i blodomloppet skulle hemolys uppstå: cellvätskan i blodplättarna har en mycket högre koncentration av upplösta joner än det omgivande vattnet. Så vatten skulle ständigt strömma in för att skapa en koncentrationsjämvikt. Det skulle spränga blodplättarna.
Omvänd osmos
Omvänd osmos vänder nu det osmotiska trycket med tekniska medel i motsatt riktning. I stället för att skapa en koncentrationsjämvikt, liksom osmotiskt tryck, används en pump för att applicera högre tryck i motsatt riktning.
Som ett resultat är koncentrationsgradienten inte mindre utan större. Vätskan på ena sidan rengörs på ett tillförlitligt sätt av alla ämnen som är upplösta i den. Detta kräver emellertid ibland ett mycket högt tryck på upp till 30 bar. Processen är därför mycket energiintensiv.
Å andra sidan skapas en högkoncentrerad lösning med alla joner på andra sidan av membranet. Denna lösning måste kasseras. Omvänd osmosprocesser betyder också en relativt stor mängd avloppsvatten.
Egenskaper hos osmosvatten
Osmosvatten är nästan lika rent som destillerat vatten. Produktionen är mer ekonomisk än med destillerat vatten. Till skillnad från vatten som destillerats flera gånger är osmosvatten inte sterilt.
Mycket rent vatten kan emellertid produceras med användning av omvänd osmosprocesser i flera steg. Det är fritt från alla upplösta joner och salter och därför också avjoniserat vatten.
Osmosvatten är mjukt vatten med en hårdhetsgrad på noll, eftersom alla kalcium- och magnesiumjoner avlägsnas under omvänd osmos.
Tillämpningar av omvänd osmos
Principen för omvänd osmos kan användas för olika ändamål.
Vattenbehandling
Vid vattenbehandling och vattenrening är omvänd osmos en mycket effektiv rengöringsprocess som på ett tillförlitligt sätt tar bort alla oönskade ingredienser.
Även mycket förorenat vatten kan rengöras effektivt med omvänd osmos. I vissa fall är förfilter nödvändiga för att hålla grov smuts först. Ibland måste anti-avlagringar också användas för att förhindra att lösningsmedlen kristalliserar ut på membranet.
Energiförbrukningen för rening av en kubikmeter vatten ligger i intervallet cirka 4 till 9 kWh i de flesta system.
Omvänd osmossystem erbjuds ofta som centrala system för dricksvattenbehandling i hushållet.
Avsaltning av havsvatten
Havsvatten kan avsaltas genom destillation. Processen är dock komplex och energiintensiv. Med omvänd osmos är avsaltning av havsvatten mycket billigare.
Många havsgående fartyg har också inbyggda avsaltningssystem för havsvatten så att de inte behöver bära så mycket dricksvatten.
Avloppsrening
En omvänd osmosprocess kan också användas för att avlägsna oönskade ämnen från avloppsvattnet - efter lämplig förfiltrering. Detta filtrerar också bort ämnen som annars är svåra att ta bort.
För regelbunden användning vid hantering av avloppsvatten är processen dock för dyr för att användas över hela linjen. Det kan emellertid också på ett tillförlitligt sätt ta bort skadliga föroreningar, såsom läkemedelsrester eller bekämpningsmedelsrester eller till och med hormoner.
Omvänd osmos för att öka koncentrationen
Omvänd osmos kan inte bara tjäna till att eliminera vissa ämnen utan också tvärtom att koncentrera vissa önskade ämnen i vätskor.
Denna princip används till exempel vid produktion av fruktjuicekoncentrat. Det fungerar också som ett sätt att göra alkoholfri öl.
Påstådda hälsoeffekter av osmosvatten
Många tror att vatten som har renats av omvänd osmos är mer fördelaktigt för hälsan än konventionellt mineraliserat vatten. Men det finns tydliga kontroverser om detta.
Som en allmän regel är det mer sannolikt att avjoniserat vatten skadar din hälsa än att det faktiskt hjälper dig genom att skölja ut viktiga mineraler och elektrolyter.
tips och tricks
Omvänd osmossystem är dyra och förbrukar mycket energi - och producerar vatten i processen, vilket eventuellt till och med kan vara skadligt för hälsan om man kontinuerligt åtnjuter det. Så tänk noga i förväg om du verkligen vill göra denna investering.
