Odwrócona osmoza

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Schemat odwróconej osmozy (odsalanie):
1 - napływ wody morskiej,
2 - odpływ słodkiej wody (40%),
3 - odpływ słonej wody (60%),
4 - przepływ wody morskiej (60%),
5 - odpływ,
A - Pompa wysokiego ciśnienia (40%),
B - pompa obiegowa,
C - zbiornik z membraną półprzepuszczalną,
D - odzyskiwanie energii ciśnienia
Urządzenie okrętowe wykorzystujące proces odwróconej osmozy i służące do odsalania wody morskiej.

Odwrócona osmoza – wymuszona dyfuzja rozpuszczalnika przez błonę półprzepuszczalną rozdzielającą dwa roztwory o różnym stężeniu. W przeciwieństwie do osmozy spontanicznej, odwrócona osmoza zachodzi od roztworu o wyższym stężeniu substancji rozpuszczonej do roztworu o stężeniu niższym, czyli prowadzi do zwiększenia różnicy stężeń obu roztworów.

Odwrócona osmoza, w odróżnieniu od spontanicznej, musi zostać wywołana przyłożeniem do membrany ciśnienia o większej wartości i skierowanego przeciwnie niż ciśnienie osmotyczne naturalnie występujące w układzie.

Historia[edytuj | edytuj kod]

Proces osmozy przez półprzepuszczalne membrany po raz pierwszy zaobserwowano w roku 1748 przez Jeana Antoine Nolleta. Przez następne 200 lat, osmoza była zjawiskiem obserwowanym tylko w laboratorium. W 1949 Uniwersytet Kalifornijski w Los Angeles (UCLA) po raz pierwszy badał odsalanie wody morskiej wykorzystując do tego celu półprzepuszczalne membrany. W połowie roku 1950 naukowcy z UCLA i Uniwersytetu florydzkiego, z powodzeniem wyprodukowali wodę słodką z wody morskiej, jednakże strumień był zbyt mały, aby było to rentowne[1]. Tak było do czasu odkrycia przez Loeba i Sourirajana techniki tworzenia asymetrycznej membrany charakteryzującej się skutecznie cienką warstwą, wysoce porowatą i z grubszym podłożem membrany. Do końca 2001 roku na świecie pracowało lub było na etapie planowania około 15.200 zakładów odsalania wody morskiej[2]

Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

Odwrócona osmoza jest podstawą jednej z metod odsalania wody morskiej. Stosuje się też ją do oczyszczania i zatężania ścieków przemysłowych, szczególnie pochodzących z przemysłu spożywczego, papierniczego i galwanicznego. Metoda ta pozwala na odzyskanie wody oraz cennych substancji zawartych w ściekach. Główną zaletą tej metody jest stosunkowo małe zużycie energii, gdyż proces zachodzi bez przemiany fazowej.

Domowe zestawy filtrów oparte na odwróconej osmozie zużywają duże ilości wody. Do uzyskania 5 litrów wody oczyszczonej od 40 do 90 litrów wody trafia do ścieków - uzysk 5-15%. Wynika to z niewielkiej różnicy ciśnień w takich instalacjach. W zastosowaniach przemysłowych, przy znacznie większej różnicy ciśnień, można uzyskać do 75%. Jednocześnie stopień odsolenia wynieść może ok. 95%-99%. Uzależnione jest to od wielu czynników m.in. od jakości wody zasilającej oraz zastosowanej technologii.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. J. Glater. The early history of reverse osmosis membrane development. „Desalination”. 117, s. 297-309, 1998. (98) 00122-2 doi:10.1016/S0011-9164 (98) 00122-2 (ang.). 
  2. Crittenden, John; Trussell, Rhodes; Hand, David; Howe, Kerry and Tchobanoglous, George. Water Treatment Principles and Design, Edition 2. John Wiley and Sons. New Jersey. 2005 ISBN 0-471-11018-3

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]