Das Prinzip der Umkehrosmose

Das Umkehrosmose-System ist eine Membrantrenntechnologie, die in den 1960er Jahren entwickelt wurde.Diese Technologie hat sich rasch entwickelt und ist in Bereichen wie Wasserentsalzung und Entsalzung weit verbreitetDie meisten Umkehrosmose-Membranen haben eine Porengröße von 10×10-10 m.und ihre Trennobjekte sind gelöste Ionen und organische Stoffe mit einem Molekulargewicht von mehreren hundert oder mehr.

Eine Membran, die nur durch Lösungsmittel, aber nicht durch Lösungsmittel hindurchgehen kann, wird oft als ideale halbdurchlässige Membran bezeichnet.Wenn auf beiden Seiten dieser Membran ein Lösungsmittel und eine Lösung (oder zwei Lösungen unterschiedlicher Konzentrationen) platziert werden, wird das reine Lösungsmittel natürlich durch die halbdurchlässige Membran gelangen und spontan auf eine Seite der Lösung fließen (oder von einer niedrigen Lösung zu einer hochkonzentrierten Lösung).Dieses Phänomen nennt man Osmose.Wenn der osmotische Prozeß die Oberfläche der Lösung erreicht, entsteht Druck, um der Tendenz des Lösungsmittels entgegenzuwirken, in Richtung der Lösung zu fließen, d. h. das Gleichgewicht wird erreicht.Dieser Druck wird als osmotischer Druck der Lösung bezeichnet.

Der osmotische Druck hängt von der Art, Konzentration und Temperatur der Lösung ab und hat nichts mit der Membran selbst zu tun.wenn auf die Lösungoberfläche ein äußerer Druck ausgeübt wird, der größer ist als der osmotische Druck, fließt das Lösungsmittel von der Lösung zur Lösungsmittelseite in die entgegengesetzte Richtung zum ursprünglichen osmotischen Druck.Jede Trennungsmethode, die eine Lösung auf dieser Grundlage konzentriert oder reinigt, wird im Allgemeinen als Umkehrosmoseverfahren bezeichnet..

Umgekehrte Osmose ist die Umkehrungsbewegung der Osmose.Je höher die Konzentration der LösungBei der Umkehrosmose muss der aufgetragene Druck deutlich größer sein als der osmotische Druck der Lösung.in der Regel mehrmals bis fast Dutzende Male, innerhalb des vom System und der Membranfestigkeit zulässigen Bereichs.

Wenn die wässrige Salzlösung mit der Oberfläche der porösen halbdurchlässigen Membran in Berührung kommt, wird eine Schicht von Wassermolekülen selektiv an der Lösungsschnittstelle der Membran adsorbiert.Unter dem Druck der UmkehrosmoseDas reine Wasser, das die Schnittstelle bildet, fließt kontinuierlich aus der Membran.

Bei der Entfernung von organischer Substanz gehört sie zum Filtermechanismus, daher hängt sie vom Molekulargewicht und der Form der organischen Substanz ab.Membranen mit größeren Porengrößen werden im Allgemeinen verwendetDie Porengröße der Ultrafiltrationsmembran beträgt 2-10 Nanometer, während die Porengröße der Umkehrosmose-Membran 0,3-2 Nanometer beträgt.

Daher kann die Umkehrosmose-Membranfiltration verschiedene Bakterien besser entfernen, z. B. das kleinste Bakterium "Pseudomonas aeruginosa" (3000×10-10M);Es kann auch Influenzaviren filtern (800×10-10M), Pyrogene (10-500×10-10m) und andere Viren.