Reversās osmozes princips

Reversā osmoze, pazīstama arī kā reversā osmoze, ir membrānas atdalīšanas operācija, kurā kā virzītājspēks tiek izmantota spiediena starpība, lai atdalītu šķīdinātāju no šķīduma. Spiediens tiek pielikts materiāla šķidrumam membrānas vienā pusē. Kad spiediens pārsniedz osmotisko spiedienu, šķīdinātājs mainīs osmozi pret dabiskās caurlaidības virzienu. Tādā veidā caurlaidīgo šķīdinātāju iegūst membrānas zema spiediena pusē, tas ir, caurlaidību; augstspiediena puse ir koncentrēts šķīdums, tas ir, koncentrēts šķīdums. Ja jūras ūdens attīrīšanai izmanto reverso osmozi, membrānas zema spiediena pusē iegūst svaigu ūdeni, bet augstspiediena pusē - sālījumu. Reversās osmozes gadījumā šķīdinātāja, tas ir, šķidruma plūsmas enerģijas N, caurlaidības ātrums ir: N=Kh (Δp － Δπ), kur Kh ir hidrauliskās caurlaidības koeficients, kas, palielinoties temperatūrai, nedaudz palielinās; Δp ir statiskā spiediena starpība starp abām membrānas pusēm; Δπ ir šķīduma osmotiskā spiediena starpība abās membrānas pusēs. Atšķaidītā šķīduma osmotiskais spiediens π ir:" π=iCRT" kur i ir jonu skaits, ko rada izšķīdušo molekulu jonizācija; C ir izšķīdušās vielas molārā koncentrācija; R ir molārā gāzes konstante; T ir absolūtā temperatūra. Reversā osmoze parasti izmanto asimetriskas membrānas un saliktas membrānas. Aprīkojums, ko izmanto reversā osmozē, galvenokārt ir dobu šķiedru vai ruļļu tipa membrānu atdalīšanas iekārta. Reversās osmozes membrāna var pārtvert dažādus neorganiskos jonus, koloidālās vielas un makromolekulāros šķīdinātājus ūdenī, lai iegūtu tīru ūdeni. To var izmantot arī makromolekulāru organisko šķīdumu iepriekšējai koncentrēšanai. Pateicoties vienkāršajam reversās osmozes procesam un zemajam enerģijas patēriņam, pēdējo 20 gadu laikā tas ir strauji attīstījies. Tas ir plaši izmantots jūras ūdens un iesāļā ūdens (sk. Sālījumā) atsāļošanā, katlu ūdens mīkstināšanā un notekūdeņu attīrīšanā, kā arī apvienots ar jonu apmaiņu, lai iegūtu augstas tīrības pakāpes ūdeni. Tās pielietojuma klāsts paplašinās, un to sāka izmantot piena produktu un sulu un bioķīmisko produktu koncentrācijā, kā arī bioloģisko aģentu atdalīšanā un koncentrēšanā.