Osmoosisüsteem - funktsioon ja struktuur


Käesolevas artiklis selgitatakse üksikasjalikult, kuidas pöördosmoosi süsteem toimib, milline on selle struktuur ja miks kasutatakse nii palju vett pöördosmoosi süsteemis töötamise ajal.

tööpõhimõte

Loodusliku osmoosiprotsessi ajal kalduvad pooleldi läbilaskva membraani kontsentratsioonid tasakaalustama kontsentratsiooni gradiendi. Kui ühelt poolt on madala kontsentratsiooniga lahus ja teiselt poolt kõrgema kontsentratsiooniga lahus, võib juhtuda kaks asja, sõltuvalt sellest, millisel poolel membraan on läbilaskev:

  • Vesi voolab madalamast kontsentratsioonipoolest kõrgemale, et seda lahjendada
  • Ioonid voolavad lahusest kõrgemast kontsentratsioonist madalama kontsentratsioonini

Kahe külje vahel on osmootne rõhk, mis sõltub lahuse kontsentratsioonist.

Looduses viiakse sellistes rakkudes läbi transpordiprotsessid. Pöördosmoosi korral on see põhimõte vastupidine.

Kui osmootne rõhk on kõrgem, surutakse vett membraanile vastu, jättes kõik ioonid kõrgema kontsentratsiooni taha. Kuna membraan on väga väike (kuni 0,0001 mikronit), jäävad kõik molekulid, mis on suuremad kui veemolekulid, membraanil. See on umbes 99,9 protsenti kõigist saasteainetest.

Membraani ummistumise vältimine

Kuna vees on palju lahustunud aineid (saasteained, lubi, mineraalid), muutub membraan nn kontsentraadiga väga kiiresti. Osmootne rõhk oleks selle kontsentratsioonigradienti vahel ühelt poolt kontsentraadi ja teiselt poolt permeaadi vahel ületamatu, protsess peatuks.

Seetõttu loputatakse korduvalt nachkommendemi veega, et loputada membraani moodustav "filterkook". Seetõttu kasutavad enamik pöördosmoosi süsteeme vee puhastamiseks nii palju vett. Üks liiter puhta vee saamiseks vajavad üksikud taimed peaaegu 10 liitrit vett.

Nõuanded ja trikid

Süsteemid, millel on ristvoolu filtreerimine, töötavad keerulisema, kuid vee säästmise põhimõttel. Kuid rohkem energiat on vaja.


Video Board: