نحوه کار فرآیند اسمزمعکوس: اسمز معکوس در سیستم های تصفیه آب و همچنین در نرم کننده های خانگی استفاده می شود. در واقع، این فناوری است که اجازه می دهد غلظت بسیاری از مواد معدنی، ترکیبات آلی و سایر مواد موجود در آب چشمه را در محدوده آشامیدنی تعدیل کند . به طور خاص، آن را به عنوان یک فرآیند بسیار عملکرد با هزینه نسبتا کم و آسان برای پیاده سازی متمایز می شود.
نحوه کار فرآیند اسمزمعکوس | آب شیرین کن صنعتی | آریاعمران
به همین دلیل است که به طور گسترده هم در نیروگاه های آب شیرین کن در مقیاس بزرگ و هم در دستگاه های نرم کننده آب خانگی استفاده می شود. عنصر حیاتی یک سیستم اسمز معکوس فیلتر است که نوعی غشای نیمه تراوا است.که با آن نمک ها و سایر موادی که باید از آب حذف شوند انتخاب می شوند.
نحوه کار فرآیند اسمزمعکوس
قبل از توضیح فرآیند اسمز معکوس آب، مهم است که بدانیم چگونه کار می کند و چگونه پدیده فیزیک و شیمیایی که از آن سرچشمه می گیرد،
اصلاح شده است. در واقع، ما در مورد اسمز ساده صحبت می کنیم ، یعنی پدیده انتشار خود به خودی یک حلال بین دو محلول
با غلظت های مختلف املاح که توسط یک غشای نیمه تراوا از هم جدا شده اند .
در عمل، بیایید به طور خاص دو محلول آب نمک را در نظر بگیریم، که در آنها حلال آب و املاح آن نمک های معدنی حل شده در آن هستند:
چه اتفاقی می افتد اگر آنها را با جدا کردن آنها با غشایی که فقط به آب نفوذ می کند در تماس قرار دهیم ؟
اتفاق می افتد کهآب به طور خود به خود از محلول کمتر غلیظ املاح یا محلول رقیق تر توسط حلال به محلول غنی تر
از نمک های محلول (یا غلیظ تر) منتقل می شود. این دقیقاً پدیده اسمز است،
فرآیند انتشار خود به خودی یک حلال که به موجب آن، در حضور دو محلول نمکی که توسط یک غشای نیمه تراوا از حلال جدا شده اند،
آب از محلول رقیق تر به محلول غلیظ تر عبور می کند تا اختلاف غلظت یا فشار اسمزی آنها را کاهش دهد . اما چرا این همه اتفاق می افتد؟
بحث فشار اسمزی است!
فشار اسمزی
فشار اسمزی یک پارامتر شیمیایی-فیزیکی است که به مولاریته و در نتیجه به غلظت نمک های محلول نمکی مرتبط است و به ویژه در محلول های غلیظ تر، بیشتر است زیرا نمک های بیشتری به غشای نیمه تراوا فشار می آورند . در واقع، با اسمز، مولکول های آب تمایل دارند از غشای نیمه تراوا عبور کنند و برخلاف اختلاف فشار اسمزی جریان پیدا کنند.
به این ترتیب آب از محلول هیپوتونیک (یا با غلظت کمتر) به محلول هایپرتونیک (یا غلیظ تر) می رسد تا زمانی که فشار اسمزی آنها برابر شود و ایزوتونیک شود . اما در اسمز معکوس آب چه اتفاقی می افتد؟
در اسمز معکوس جریان حلال معکوس می شود، همانطور که فرقه خودش پیش بینی می کند. اما چگونه می توان یک فرآیند خود به خود را معکوس کرد و آب را از محلول غلیظ تر به محلول با غلظت کمتر عبور داد؟ با هم خواهیم دید که بحث انرژی است !
اسمز معکوس چیست؟
اسمز معکوس از دیدگاه شیمیایی-فیزیکی دقیقاً فرآیند اسمز معکوس است. به ویژه، از آنجایی که
اسمز یک پدیده طبیعی و خود به خودی است، برای معکوس کردن آن به انرژی نیاز است .
در سطح عملی، برای جریان یافتن آب از محلول غلیظ تر به محلول با غلظت کمتر ، نیرویی لازم است که آن را فشار دهد
تا از غشای نیمه تراوا عبور کند: فشاری بیشتر از فشار “اسمزی طبیعی” باید به هیپرتونیک اعمال شود. راه حل .
به این ترتیب، آب با عبور از غشای نیمه تراوا، از املاح موجود در محلول تهی می شود و زمانی که صحبت از محلول های نمکی می شود،
با حذف مواد معدنی اضافی، نرم می شود.
از این فرآیند در کارخانه های تصفیه و نمک زدایی آب برای از بین بردن نمک های اضافی محلول در آن استفاده می شود.
به طور کلی، عنصر کلیدی این سیستم ها غشای نیمه تراوا یا بهتر است بگوییم فیلتر اسمز معکوس است که برای عبور مولکول های آب،
از بین بردن نمک های آلی و معدنی محلول و تا حدی باکتری ها و تب زاها استفاده می شود. اما اسمز معکوس چگونه برای تصفیه،
نرم کردن یا نمک زدایی آب کار می کند؟
سیستم اسمز معکوس برای آب چگونه کار می کند؟
اسمز معکوس یکی از فناوری هایی است که برای نرم کردن آب استفاده می شود ،
در واقع اغلب در کارخانه های نمک زدایی برای تصفیه آب دریا استفاده می شود .
همچنین در سیستم های تصفیه قنات هایی که آب چشمه یا زیرزمینی را برای از بین بردن نیترات ها،
کروم، آفت کش ها و سایر آلاینده ها در صورت لزوم می کشند و همچنین در پیچیده ترین نرم کننده های
خانگی استفاده می شود. به طور کلی، عناصر کلیدی یک سیستم اسمز معکوس برای تصفیه آب عبارتند از:
فیلتری که به عنوان یک غشای نیمه تراوا عمل می کند.
فشار کاری اعمال شده برای عبور آب از فیلتر از غلیظ ترین محلول در املاح به رقیق ترین آن.
فیلترهای اسمز معکوس
فیلترهای اسمز معکوس به طور کلی اجازه عبور آب را می دهند، اما برخی از مواد آبدوست را نیز برای حفظ
ویژگی های تغذیه ای آن مفید می دانند. در واقع، این فیلترها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که آب معدنی
را به طور کامل فقیر نمی‌کنند، بلکه در محدوده نوشیدنی قرار می‌گیرند، حتی وقتی صحبت از آب دریا می‌شود .
بنابراین غلظت املاح را کاهش می دهند اما مواد معدنی موجود در آب را به طور کامل از بین نمی برند.
در واقع آب منبع اصلی مواد معدنی ضروری برای انسان است، یک ماده مغذی گرانبها که نباید از کلسیم،
منیزیم، پتاسیم و سایر ریزمغذی های ضروری برای بدن انسان تهی شود.
علاوه بر این، این فیلترها باعث کاهش غلظت نیترات ، کروم و همچنین برخی ازعلف کش ها و سایر آلاینده هایی
که با این نوع فناوری به راحتی حذف می شوند.
فشار عملیاتی در سیستم‌های اسمز معکوس سیستم‌های تصفیه آب اسمز معکوس از پمپ‌هایی استفاده می‌کنند
که می‌توانند فشاری بالاتر از اسمزی اعمال کنند و بنابراین می‌توانند مولکول‌های آب را از محلول بسیار غلیظ
(در این مورد، آب نمک) به محلول با غلظت کمتر فشار دهند.
عبور از فیلتری که به عنوان یک غشای نیمه تراوا عمل می کند . وقتی صحبت از نمک زدایی آب دریا می شود،
این فرآیند غلظت بالایی از املاح (نمک) را در یک طرف و تنها حلال (آب شیرین) را در طرف دیگر باقی می گذارد.
نتیجه، آب تمیزتر و طعمی تازه تر است. البته، این آب اغلب بیشتر تصفیه می شود تا قابل شرب شدن باشد
و همچنین از نظر غلظت مواد معدنی ضروری برای انسان دارای ارزش تغذیه ای باشد.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.