Umgekehrte Osmose, wie es funktioniert, wofür es ist, Beispiele

Der Inverse Osmose Usmosis Reverse ist ein Verfahren, das die Einrichtung eines Wasserflusses durch eine semipermazierbare Membran aus dem Kompartiment mit der höchsten Konzentration von gelösten Stoffs bis zum Kompartiment mit der niedrigeren Konzentration von gelösten Stoffe ermöglicht.

Der Wasserfluss in der umgekehrten Osmose wird durch die Druckversorgung zur Lösung einer stärkeren Konzentration von gelösten Stoffe erreicht. In der Osmose fließt das Wasser durch die weniger konzentrierte Lösung bis zur am stärksten konzentrierten Lösung dank eines Unterschieds in der hydrostatischen Anwesenheit zwischen beiden Kompartimenten.

Allgemeine Darstellung der umgekehrten Osmose. Quelle: Gabriel Bolívar.

Wie oben zu sehen, führt der angelegte Druck zu den Wassermolekülen, um die asymmetrische Membran zu überqueren, obwohl die gelösten Ionen auf der Seite des konzentrierten Verhaltens.

Für die Einrichtung des inversen Osmoseverfahrens war die Schaffung asymmetrischer Membranen erforderlich, die von Sidney Loeb und Srinivasa Sourirajan hergestellt wurde.

Ebenso war das von John Cadotte einer Polymerisationsmethode bereitgestellte Design unverzichtbar, was die Ausarbeitung von Membranen ermöglichte, die den Wasserfluss ermöglichen und den Salzfluss in hohem Maße reduzieren können.

Die inverse Osmose hat zahlreiche Anwendungen wie: Entsalzung von Meereswasser, Wasserreinigung, Lebensmittelverarbeitung, Wasserstoffproduktion usw.

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Wie funktioniert umgekehrte Osmose??

Osmotischer Druck und Wasserfluss

In der Osmose gibt es einen Wasserfluss durch eine semipermeable Membran: der Lösung, die am weitesten auf die konzentrierte Lösung verdünnt ist. Dies bestimmt eine Erhöhung des Drucks, der durch Wasser im Fach mit der größten Konzentration von gelösten Konzentrationen ausgeübt wird. Dieser Druck wird als osmotischer Druck bezeichnet.

Der osmotische Druck widerspricht dem Wasserfluss des Kompartiment. Daher wird die Wiederherstellung eines osmotischen Gleichgewichts zwischen Kompartimenten bevorzugt.

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Bei der umgekehrten Osmose ist der Wasserfluss von der am stärksten verdünnten Lösung ausgerichtet. Die konzentrierte Lösung ist die wässrige Lösung, die zur Verdünnung oder Reinigung behandelt wird. Der osmotische Druck ist in Richtung dieses Flusses ausgerichtet und begünstigt ihn daher.

Bombe

Bei der umgekehrten Osmose wird der Druck durch eine behandelte Wasserpumpe ausgeliefert. Dies fördert einen Wasserfluss aus dem Fach, der die Lösung enthält, die mit gereinigtem Wasser in das Fach behandelt wird.

Die Konzentration des behandelten Wassers nimmt zu, wenn der Zeitpunkt des inversen Osmoseprozesses stattfindet. Die Leistung der verwendeten Pumpe hängt von der Verwendung ab, die angegeben wird.

Asymmetrische Membran

Der Wasserfluss aus der behandelten Lösung für ihre Reinigung erfolgt durch eine asymmetrische Membran. Diese Membran ist für Wasser sehr durchlässig und für Salze wenig durchlässig, was notwendig ist, um gegen den auf den behandelten Gewässern ausgeübten Druck und die darin enthaltenen Substanzen resistent zu sein.

Asymmetrische Membranen bestehen aus zwei Schichten: einer dünnen Haut und einer größeren Dicke und Resistenz, sehr porös. Wie bei der verwendeten Pumpe hängt die Art der Membran, die zur umgekehrten Osmose verwendet wird, von der Verwendung ab, für die sie beabsichtigt ist.

Bestandteile einer Wasserreinigungsanlage durch umgekehrte Osmose

Inverse Osmose -Produktionsanlage. Quelle: TWHAIR/CC BY-SA (https: // CreePecommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)

Strompumpe

Schematisch besteht diese Anlage aus einer Futterpumpe, die den erforderlichen Druck für das Umkehrosmosesystem ausübt. In einigen Fällen wird vor dem Umkehrosmosesystem eine zusätzliche Pumpe verwendet

Filtersystem

Ein Filtersystem, dessen Funktion die Beseitigung von Wasserverschmutzungssubstanzen ist. Unter den Filtern wird ein aktivierter Kohlenstoff zur Eliminierung organischer Verbindungen verwendet, die schlechte Wassergerüche erzeugen.

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Anti-In-Paputant-Dosierungssystem

Ein Anti-Rekord-Dosierungssystem, das Substanzen beseitigt, die die Umkehrosmose-Systemmembran beschädigen können.

Es verfügt auch über ein umgekehrtes Osmose -System und einen Produktspeichertank.

Was ist die inverse Osmose für?

Im Allgemeinen hat die umgekehrte Osmose die folgenden Anwendungen:

-Reinigung von Flüssigkeiten

-Konzentration von gelösten Substanzen in Flüssigkeiten

Beide werden im nächsten und letzten Abschnitt mit Beispielen behandelt.

Beispiele

Wasserreinigung in Häusern

In vielen Häusern Pflanzen, die das Umkehrosmosesystem verwenden, um Wasser zum Trinken und zu kochen. Dieses Wasser zeichnet sich durch kristallin, von gutem Geschmack und frei von Bakterien oder anderen verschmutzenden Organismen aus.

Die Wasserverarbeitungsanlagen sind zusätzlich zum Umkehrosmosesystem mit einem Filtersystem und sogar einer ultravioletten Lichtquelle ausgestattet, die die Wasserqualität garantiert.

Meereswasserentsalzung

Viele Populationen befinden sich in trockenen Gebieten an der SeaSh.

Dies führte zu der Idee der Entsalzierung von Meerwasser, die inverse Osmose ein Verfahren, das in Tausenden von Entsalzungsanlagen zur Herstellung von Trinkwasser angewendet wurde.

Das Energieproblem, das für die Funktionsweise von Umkehrosmoseanlagen erforderlich ist, haben es mit Sonnenenergie gelöst. Solarenergie wird verwendet, um Photovoltaikzellen zu laden, die als Elektrizitätsquelle für den Betrieb von Entsalzungsanlagen dienen.

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Die Verwendung von Umkehrosmose bei der Wasserentalation wurde in australischen Bevölkerungsgruppen verwendet, zum Beispiel: Perth.

Lebensmittelverarbeitung

Es wurde angenommen, dass die einzige Anwendung der Umkehrosmose darin bestand, Trinkwasser zu erhalten. Eine sehr wichtige Anwendung davon ist jedoch die Konzentration von Lebensmittelflüssigkeiten wie Säften, Milch, Bier usw. Die umgekehrte Osmose ermöglicht die Wassergewinnung aus diesen Lebensmitteln.

Bei Milch ermöglicht die Unterwerfung zur Umkehr Osmose die Konzentration seiner Proteine ​​und erleichtert sogar das Erhalten der Milchserumproteine. Tomatensaft kann durch ein ähnliches Verfahren für die Herstellung von Tomaten- und Ketchup -Paste konzentriert werden.

Umgekehrte Osmose wurde in Bordeaux, Frankreich, verwendet, um die Weine unter Verwendung zahlreicher Umkehrosmoseanlagen zu konzentrieren.

Aquariumpflege

In vielen Riffaquarien wird die inverse Osmose für die Herstellung des in ihnen verwendeten Wassers verwendet

Die inverse Osmose hat den Vorteil einer qualitativ hochwertigen Wasserproduktion bei geringen Kosten. Daher ist es das bevorzugte Verfahren, um das Wasser zu erhalten, das in diesen Aquarien verwendet werden soll.

Verweise

1. Montoreano, r. (1995). Handbuch für Physiologie und Biophysik. 2^gibt Auflage. Ausgaben des Rektorats der Universität von Carabobo
2. Wikipedia. (2020). Umkehrosmose. Abgerufen von: in.Wikipedia.Org
3. Vollständige Wasserlösungen. (2020). Die Vorgeschichte der Umkehrosmose. Erholt von: komplettes Wasser.com
4. Lentech b.V. (2020) Was ist inverse Osmose? Erholt von: lentech.Ist
5. Reines Aqua. (S.F.). Was ist die inverse Osmose? Geborgen von: ist.Pureaqua.com