ოსმოსი არის ფენომენი, როდესაც სუფთა წყალი განზავებული ხსნარიდან ნახევრად გამტარი მემბრანის გავლით უფრო მაღალი კონცენტრაციის ხსნარში გადადის. ნახევრად გამტარი ნიშნავს, რომ მემბრანა მცირე მოლეკულებსა და იონებს საშუალებას აძლევს გაიარონ მასში, მაგრამ მოქმედებს როგორც ბარიერი უფრო დიდი მოლეკულების ან გახსნილი ნივთიერებებისთვის. უკუოსმოსი არის უკუ ოსმოსის პროცესი. ნაკლებად კონცენტრირებულ ხსნარს ექნება ბუნებრივი ტენდენცია, მიგრირდეს უფრო მაღალი კონცენტრაციის ხსნარში.

როგორ მუშაობს უკუ ოსმოსის სისტემა?

უკუ ოსმოსი არის პროცესი, რომელიც წყლიდან აშორებს უცხო დამაბინძურებლებს, მყარ ნივთიერებებს, მსხვილ მოლეკულებსა და მინერალებს სპეციალიზებული მემბრანების გავლით წნევის გამოყენებით. ეს არის წყლის გამწმენდი სისტემა, რომელიც გამოიყენება წყლის დასალევად, საჭმლის მოსამზადებლად და სხვა მნიშვნელოვანი დანიშნულებით გამოყენების გასაუმჯობესებლად.

თუ წყლის წნევა არ არის, ოსმოსით გაწმენდილი სუფთა წყალი (დაბალი კონცენტრაციის წყალი) მაღალი კონცენტრაციის წყალთან გადავა. წყალი ნახევრად გამტარ მემბრანაში გადის. ამ მემბრანულ ფილტრს ბევრი ფორი აქვს, მხოლოდ 0.0001 მიკრონი ზომის, რომლებსაც შეუძლიათ დამაბინძურებლების დაახლოებით 99%-ის გაფილტვრა, როგორიცაა ბაქტერიები (დაახლოებით -1 მიკრონი), თამბაქოს კვამლი (0.07 მიკრონი), ვირუსები (0.02-0.04 მიკრონი) და ა.შ. და მასში მხოლოდ სუფთა წყლის მოლეკულები გადიან.

უკუოსმოსის წყლის გამწმენდი შესაძლოა ფილტრავდეს ყველა სასარგებლო მინერალს, რომელიც ჩვენს ორგანიზმს სჭირდება, თუმცა ეს არის ეფექტური და დადასტურებული ტექნოლოგია სუფთა და სუფთა წყლის წარმოებისთვის, რომელიც სასმელად ვარგისია. RO სისტემამ უნდა უზრუნველყოს მაღალი სისუფთავის წყლის მიღება მრავალი წლის განმავლობაში, რათა მისი დალევა უდარდელად შეძლოთ.

რატომ არის მემბრანული ფილტრი ეფექტური წყლის გასაწმენდად?

ზოგადად, დღემდე შემუშავებული წყლის გამწმენდები ძირითადად კლასიფიცირდება მემბრანის გარეშე ფილტრის ფილტრაციის მეთოდად და მემბრანის გამოყენებით უკუოსმოსური წყლის გამწმენდის მეთოდად.

მემბრანული ფილტრის გარეშე ფილტრაცია ძირითადად ნახშირბადის ფილტრით ხორციელდება, რომელიც ონკანის წყალში მხოლოდ უსიამოვნო გემოს, სუნს, ქლორს და ზოგიერთ ორგანულ ნივთიერებას ფილტრავს. ნაწილაკების უმეტესობა, როგორიცაა არაორგანული ნივთიერებები, მძიმე მეტალები, ორგანული ქიმიკატები და კანცეროგენები, არ შეიძლება მოიხსნას და გაიაროს. მეორეს მხრივ, მემბრანის გამოყენებით წყლის გაწმენდის უკუოსმოსური მეთოდი მსოფლიოში ყველაზე სასურველი წყლის გაწმენდის მეთოდია, რომელიც იყენებს წყლის ნახევრად გამტარ მემბრანას, რომელიც დამზადებულია უახლესი პოლიმერული ინჟინერიის ტექნოლოგიით. ეს არის წყლის გაწმენდის მეთოდი, რომელიც გადის და გამოყოფს და აშორებს ონკანის წყალში შემავალ სხვადასხვა არაორგანულ მინერალებს, მძიმე მეტალებს, ბაქტერიებს, ვირუსებს, ბაქტერიებს და რადიოაქტიურ მასალებს სუფთა წყლის მისაღებად.

შედეგად, გახსნილი ნივთიერება რჩება მემბრანის წნევით განლაგებულ მხარეს და სუფთა გამხსნელს ეძლევა მეორე მხარეს გადასვლის საშუალება. „სელექციურობის“ მიზნით, ამ მემბრანამ არ უნდა დაუშვას დიდი მოლეკულების ან იონების გავლა ფორებში (ხვრელებში), არამედ უნდა უზრუნველყოს ხსნარის მცირე კომპონენტების (მაგალითად, გამხსნელის მოლეკულების, მაგ. წყლის, H2O) თავისუფლად გავლა.

ეს განსაკუთრებით კალიფორნიაშია, სადაც ონკანის წყალი ძალიან მაგარია. მაშ, რატომ არ უნდა დატკბეთ უფრო სუფთა და უსაფრთხო წყლით უკუოსმოსის სისტემით?

R/O მემბრანული ფილტრი

1950-იანი წლების დასაწყისში, UCLA-ს დოქტორმა სიდნი ლობმა უკუოსმოსის (RO) პრაქტიკაში გამოყენება შეძლო სრინივასა სურირაჯანთან ერთად ნახევრად გამტარი ანიზოტროპული მემბრანების შემუშავებით. ხელოვნური ოსმოსის მემბრანები სპეციალურად შექმნილი ნახევრად გამტარი მემბრანებია, რომელთა ფორები 0.0001 მიკრონია, რაც თმის სისქის ერთი მემილიონედი ნაწილია. ეს მემბრანა პოლიმერული ინჟინერიის ტექნოლოგიით დამზადებული სპეციალური ფილტრია, რომლის გავლითაც ქიმიური დამაბინძურებლები, ბაქტერიები და ვირუსები ვერ გაივლიან.

როდესაც დაბინძურებულ წყალზე ამ სპეციალურ მემბრანაში გასატარებლად ზეწოლა ხორციელდება, მაღალი მოლეკულური წონის ქიმიკატები, როგორიცაა წყალში გახსნილი კირი, და წყალში გახსნილი მაღალი მოლეკულური წონის ქიმიკატები, როგორიცაა კირი, ნახევრად გამტარი მემბრანის გავლით გაივლის მხოლოდ მცირე მოლეკულური წონის სუფთა წყალს, გახსნილ ჟანგბადს და ორგანული მინერალების კვალს. ისინი შექმნილია ისე, რომ მემბრანიდან გამოიდევნოს ახალი წყლის წნევით, რომელიც არ გადის ნახევრად გამტარ მემბრანაში და აგრძელებს შიგნით შეღწევას.

შედეგად, გახსნილი ნივთიერება რჩება მემბრანის წნევით განლაგებულ მხარეს და სუფთა გამხსნელს ეძლევა მეორე მხარეს გადასვლის საშუალება. „სელექციურობის“ მიზნით, ამ მემბრანამ არ უნდა დაუშვას დიდი მოლეკულების ან იონების გავლა ფორებში (ხვრელებში), არამედ უნდა უზრუნველყოს ხსნარის მცირე კომპონენტების (მაგალითად, გამხსნელის მოლეკულების, მაგ. წყლის, H2O) თავისუფლად გავლა.

სამედიცინო მიზნებისთვის გაშვებული მემბრანები შემუშავდა სამხედრო ომისთვის ან ჯარისკაცების სუფთა, დაუბინძურებელი სასმელი წყლით უზრუნველსაყოფად და კოსმოსური კვლევის დროს გაუთვალისწინებელი მოვლენების დროს ასტრონავტების შარდის დამატებით გასაწმენდად. ის გამოიყენება აერონავტიკაში სასმელი წყლისთვის და ბოლო დროს, მსხვილი სასმელების კომპანიები ბოთლების წარმოებისთვის დიდი სიმძლავრის სამრეწველო წყლის გამწმენდებს იყენებენ და ფართოდ გამოიყენება საყოფაცხოვრებო წყლის გამწმენდებში.