اسمز معکوس به زبان ساده

اسمز معکوس به زبان ساده یک فرایند تصفیه آب است که به وسیله فشار، مواد محلول مثل نمک‌ها، املاح و دیگر مواد محلول از آب را به روش خاصی، حذف می‌کند. در واقع، این فرایند برعکس اسمز طبیعی است. برای درک بهتر آن بهتر است ابتدا اسمز طبیعی را بررسی کرده و سپس به روش معکوس آن بپردازیم.

در اسمز طبیعی مولکول‌های آب به طور طبیعی از سمت غشا با غلظت کم مواد محلول به سمت غلظت بیشتر حرکت می‌کنند. امّا با اعمال فشار می‌توان مولکول‌ها را مجبور ساخت تا در جهت عکس حرکت کرده و آب را تصفیه کرد.

ما را در این مقاله پالایه سازان فرآیند توس همراهی کنید تا با روند اسمز معکوس و نحوه به‌کارگیری آن در دستگاه تصفیه آب بیشتر آشنا شوید.

اسمز چیست؟

اسمز (osmosis) طبیعی چیست؟ اسمز یک فرایند طبیعی است و در طی این فرایند مولکول‌های حلال (مثل آب) از طریق یک غشای نیمه تراوا (قابل نفوذ برای برخی مولکول‌ها و غیر قابل نفوذ برای برخی دیگر) از یک محلول با غلظت کم مواد محلول (محلول رقیق) به سمت محلولی با غلظت زیاد حرکت می‌کنند.

اسمز معکوس به زبان ساده، عکس این روند است. انجام اسمز معکوس باعث می‌شود آب از املاح، باکتری‌ها و آلاینده‌های مختلف تصفیه شود.

اسمز معکوس به زبان ساده چیست؟

صفر تا صد فرآیند اسمز معکوس و کاربرد آن را در مقاله‌ای جامع و مفصل بیان کرده‌ایم. در این مقاله تنها قصد داریم روند انجام اسمز معکوس را به زبانی ساده‌تر بیان کنیم.

در اسمز معکوس (Reverse Osmosis) با اعمال فشار به آب شور یا آلوده، مولکول‌های آب را مجبور می‌کنیم که در جهت عکس اسمز طبیعی، از غشا نیمه تراوا عبور کنند. اسمز معکوس زمانی اتفاق می‌افتد که آب در طول غشا برخلاف گرادیان غلظت، از غلظت کمتر به غلظت بالاتر، حرکت کند.

برای درک بهتر، یک غشای نیمه تراوا را با آب شیرین در یک طرف و یک محلول آب شور غلیظ در طرف دیگر را تصور کنید. در اسمز طبیعی، آب شیرین به طور طبیعی از غشا عبور می‌کند تا آب شور را رقیق کند.

در اسمز معکوس، با اعمال فشار به سمت آب شور، مولکول‌های آب از غشا عبور داده و به سمت آب شیرینی هدایت می‌کند و نمک را در سمت دیگر غشا باقی می‌گذارد.

اسمز معکوس با فیلتراسیون ساده فرق دارد. همان‌طور که گفتیم در این فرایند از فشار استفاده می‌کنند و تحت تاثیر سرعت جریان و فشار تصفیه انجام می‌شود، نه فقط اندازه منافذ غشا.

کاربرد اسمز معکوس به زبان ساده

اسمز معکوس به طور گسترده در تصفیه آب در مصارف خانگی و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، یکی از روش‌های اصلی شیرین کردن آب دریا به شمار می‌رود. اسمز معکوس نه تنها میزان نمک را کاهش می‌دهد، بلکه می‌تواند فلزها، آلاینده‌های آلی و عوامل بیماری‌زا را هم فیلتر کند.

در برخی موارد، از اسمز معکوس برای خالص‌سازی مایعاتی استفاده می‌شود که در آنها آب یک ناخالصی نامطلوب است. به‌عنوان‌مثال، می‌توان از اسمز معکوس برای خالص‌سازی اتانول یا الکل غلات برای افزایش عیار آن استفاده کرد.

مزایا و معایب اسمز معکوس

اسمز معکوس مزایا و معایب مخصوص به خود را دارد:

مزایا	معایب
تصفیه مایعات	نیاز به انرژی و فشار بالا
تولید آب آشامیدنی سالم و با کیفیت	تولید آب پساب با غلظت بالای مواد محلول
کاربرد در مصارف صنعتی، کشاورزی و پزشکی	هزینه نسبتاً بالا در ابعاد بزرگ

تاریخچه اسمز معکوس

اسمز معکوس به زبان ساده را بررسی کردیم. روندی ساده به نظر می‌رسد، امّا تکنیکی است که طی سال‌های طولانی به دست آمده. اولین نمونه‌های مشاهده شده‌ی اسمز از طریق غشاهای نیمه تراوا توسط ژان آنتوان نوله در سال ۱۷۴۸ توصیف شد. با اینکه این فرایند در آزمایشگاه‌ها شناخته شده بود، تا سال ۱۹۵۰ برای شیرین کردن آب دریا مورد استفاده قرار نگرفت.

محققان زیادی روش‌های استفاده از اسمز معکوس برای تصفیه آب را بهبود بخشیدند، امّا این فرایند آن‌قدر کند بود که در مقیاس تجاری کاربردی نداشت.

استفاده از پلیمرهای جدید امکان تولید غشاهای کارآمدتر را فراهم کرد. در ابتدا قرن ۲۱، کارخانه‌های آب‌شیرین‌کن موفق شدند از این روش استفاده کرده و آب را با سرعتی معادل ۱۵ میلیون گالن در روز شیرین کنند.

سخن پایانی

اسمز معکوس به زبان ساده تصفیه‌کردن آب از مواد محلول آن به وسیله اعمال فشار است. اسمز معکوس در تصفیه آب آشامیدنی، شیرین کردن آب دریا، تولید آب صنعتی، تصفیه فاضلاب، تولید آب دیونیزه و تولید مواد دارویی و شیمیایی کاربرد دارد. شما می‌توانید دستگاه‌های تصفیه آب خانگی که از این فرایند استفاده می‌کنند را از مجموعه پالایه سازان فرایند توس تهیه کنید. برای اطلاعات بیشتر از طریق شماره 05137603720 با ما در تماس باشید.

سوال‌های متداول

چه تفاوتی بین اسمز معکوس و فیلتراسیون معمولی وجود دارد؟

اسمز معکوس از غشاء نیمه‌تراوا برای جداسازی مولکول‌ها بر اساس اندازه استفاده می‌کند، در حالی که فیلتراسیون معمولی ذرات را بر اساس اندازه فیزیکی آنها فیلتر می‌کند.

اسمز معکوس برای چه مناطقی قابل استفاده است؟

به‌کارگیری دستگاه‌های تصفیه‌کننده دارای اسمز معکوس محدودیت مکانی ندارند. این دستگاه کمک می‌کند تا آب آلوده یا شوره تصفیه شده و آب آشامیدنی سالم در اختیار افراد قرار گیرد.

چگونه می‌توانم از سیستم اسمز معکوس خود نگهداری کنم؟

تعویض فیلترها به طور منظم و انجام سرویس دوره‌ای توسط متخصصان ضروری است.