Осмос
Осмос (от греч. "толчок", "давление") - односторонняя диффузия растворителя через полупроницаемую перегородку (мембрану), обусловленная стремлением системы к термодинамическому равновесию и выравниванию концентрации растворов по обе стороны мембраны. Характеризуется осмотическим давлением. Первоначально, система обратного осмос была разработана для опреснения морской воды на подводных лодках.
В наше время, мембранная технология применяется также для обеспечения питьевой чистой водой экипажа на космическом корабле.
Принцип действия обратного осмоса основан на фильтровании воды при высоком давлении через мембрану с очень узкими порами. Характерный размер пор мембраны – 1 Ангстрем ( 1 Ангстрем= 10 в минус 10 степени). Поэтому, пропускаются только молекулы воды, а все частицы, микроорганизмы и органические молекулы с большим молекулярным весом - задерживаются. Из-за очень малого размера пор процесс очистки воды на обратноосмотической мембране является медленным, что требует использования мембран с большой площадью поверхности и достаточно высокого давления. На практике эти мембраны представляют собой картридж, содержащий свернутую в рулон мембрану.
Осмос лежит в основе обмена веществ всех живых организмов. Благодаря ему в каждую живую клетку поступают питательные вещества и, наоборот, выводятся шлаки.
Осмос наблюдается, когда два соляных раствора с разными концентрациями разделены полупроницаемой мембраной. Эта мембрана пропускает молекулы и ионы определенного размера, но служит барьером для веществ с молекулами большего размера. Таким образом, молекулы воды способны проникать через мембрану, а молекулы растворенных в воде солей - нет.
Если по разные стороны полупроницаемой мембраны находятся солесодержащие растворы с разной концентрацией, молекулы воды будут перемещаться через мембрану из слабо концентрированного раствора в более концентрированный, вызывая в последнем повышение уровня жидкости. Из-за осмоса процесс проникновения воды через мембрану наблюдается даже в том случае, когда оба раствора находятся под одинаковым внешним давлением.
Разница в высоте уровней двух растворов разной концентрации пропорциональна силе, под действием которой вода проходит через мембрану. Эта сила называется "осмотическим давлением".
Похожие материалы:
