Осмос. Обратный осмос. История. Краткий обзор.

Интерес к явлению осмоса  возник около 130 лет тому назад. Немецкий химик и ботаник  Вильгельм Пфеффер  посвятил изучению этой темы практически  большую часть  своей жизни. Занимаясь изучением обмена веществ и превращения энергии в растениях, он не мог не оставить без внимания, такой немаловажный физиологический процесс как, осмос и его роль в дыхании и питании растений.  Его первая работа, которая приоткрыла завесу неизвестности, относительно осмоса, была «Osmotische Untersuchungen» была написана в далеком 1877 году.
Как ни странно, но природа все время подсказывает технологии будущего. Так, например, благодаря свиному пузырю, удалось наглядно изобразить процесс осмоса.  Если в пузырь налить, например, раствор соленой или сладкой воды и поместить его в емкость  с чистой водой, окажется, что пузырь пропускает только частицы воды, но не пропускает растворенных в ней субстанций (например, соль и сахар). Он является полупроницаемым. Через полупроницаемые оболочки может осуществляться только односторонняя диффузия, в данном случае только для воды. Такая диффузия и носит название осмос.

Таким образом, можно сформулировать определение осмоса, как такового. Осмос — это проникновение растворителя (например, воды) из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией через полупроницаемую мембрану. Мембрана пропускает только растворитель, задерживая ранее растворенные в нем субстанции. Полупроницаемыми оболочками окружены клетки живых организмов, в том числе и человеческие. Благодаря этому явлению осуществляется большинство процессов внутриклеточного обмена. И продолжается жизнь.

Существует, также, понятие  и  обратный осмос. Что же это такое? Обратный осмос возникает при применении внешнего давления, как правило, водопроводного, которое  больше, чем осмотическое к раствору с большей концентрацией.

Для того, чтобы применить  данное чудо природы к жизни американским ученым пришлось немножко помучаться, но их труды были вознаграждены тем, что осмос стал незаменимым в хозяйстве и доступен для широкого круга потребителя.
Основная проблема, с которой пришлось изначально столкнуться – создание материалов максимально схожих с клеточными оболочками живых организмов, обладающих такими же физическими свойствами, а именно, микропористость. Благодаря этому качеству оболочка способна задерживать   любые примеси, которые имеют размер молекулы больше, чем у  воды. В 60-е годы ХХ века американцы запатентовали группу полиамидов, которые идеально заменили натуральные оболочки, имели достаточно высокое качество и уровень прочности. Так появились первые мембраны.  Конечно, изначально это применялось в секретных стратегических проектах (космос), в армии (в силу дорогостоящих технологий), разработки применялись и фармации.

К 70-м годам  производство  установок обратного осмоса (систем очистки воды) стало доступным каждому желающему. Для производства этих мембран сегодня,  используются полимерные химически инертные материалы. Она выпускается в форме плоских оболочек. Водопроводная вода, проходя сквозь мембрану,  протекает в направлении, параллельном поверхности. Ее давление выше осмотического давления, поэтому осуществляется процесс обратного осмоса. Частицы воды проникают на другую сторону мембраны — пористую капсулу, затем молекулы воды через направляющий клапан поступают в накопительный резервуар. Оставшаяся водопроводная вода с загрязнениями направляется в канализационный сток. Срок службы мембраны зависит от качества входящей воды, состояния предварительных фильтров, давления в водопроводной сети и потребления воды. В стандартных бытовых условиях мембрана обратного осмоса может служить без замены 1,5 – 2 года.

Кстати, в США и Японии обратный осмос  является стандартным оснащением кухни.

РЕШИЛИ КУПИТЬ СЕБЕ ФИЛЬТР СИСТЕМЫ ОБРАТНОГО ОСМОСА?