Na czym polega i co powoduje odwrócona osmoza?

Odwrócona osmoza to sposób uzdatniania wody, którego odkrycie i wdrożenie w różnych systemach oczyszczania wody spowodowały znaczne polepszenie jakości życia. Dlaczego? Technologia ta jest dziś jedną z najbardziej użytecznych, znacznie zwiększa dostęp do wody pitnej, co jest szczególnie ważne w przypadku coraz mniejszych jej zasobów na świecie. Z kolei  wykorzystanie na szeroką skalę zjawiska, jakim jest odwrócona osmoza przemysłowa, przekłada się na to, że niektóre gałęzie przemysłu, wymagające uzdatniania wody, w ogóle mogą funkcjonować. 

Odwrócona osmoza – co to jest?

Co to jest odwrócona osmoza? Aby odpowiedzieć na to pytanie warto na moment cofnąć się w czasie o dwa stulecia. To wtedy zaobserwowano zjawisko naturalnie występującej osmozy biologicznej, czyli faktu, że woda przepuszczana jest przez niektóre półprzepuszczalne materiały tylko w jednym kierunku. Badacze doszli wtedy do wniosku, że jeśli mamy dwa roztwory o różnych stężeniach soli, to gdy zastosuje się półprzepuszczalną membranę, rozdzielającą mechanicznie roztwory, wówczas woda z części o niższym stężeniu przejdzie przez membranę do części o wyższym stężeniu. Efektem przechodzenia roztworów zawsze było zbilansowanie stężeń w obu częściach rozdzielonych membraną. Choć z początku jako membrany służyły wyroby organiczne, np. pęcherz świński, to z biegiem czasu ewoluowały one w ogromnym stopniu, aż do czasu, kiedy wyprodukowane zostały pierwsze sztuczne membrany. W latach 50. XX wieku odkryto zaś, że gdyby odwrócić nieco kierunek procesu osmozy biologicznej (czyli zastosować odwróconą osmozę) to może być to skutecznym sposobem na pozbywanie się z wody różnego rodzaju zanieczyszczeń. Tak też powstał do dziś znany proces odwróconej osmozy polegający na filtracji membranowej, który pozwala pozbyć się z wody zanieczyszczeń i wyprodukować uzdatnioną wodę pitną.

Odwrócona osmoza zasada działania

Odwrócona osmoza zachodzi wówczas, kiedy do wody o wyższym stężeniu zanieczyszczeń dodane zostanie odpowiednio duże ciśnienie. Ciśnienie spowoduje bowiem odwrócenie przepływu kierunku wody, przez co cząsteczki wody przedostają się przez membranę do części, gdzie znajduje się woda o niższym stężeniu zanieczyszczeń. Jednocześnie zaś cząsteczki “brudu” zostaną w części pierwotnej, to znaczy nie przejdą przez membranę, która stanowić będzie dla nich mechaniczną przeszkodę. 

Odwrócona osmoza wady

Omawiany sposób uzdatniania wody pozwala na optymalne pozbycie się z niej niechcianych, szkodliwych substancji, a całość procesu odbywa się w sposób, który nie odbija się negatywnie na środowisku. Filtracja, która opiera się na prostym działaniu mechanicznym, pozwala na bardzo dużą skuteczność w pozbywaniu się takich szkodliwych substancji jak rdza, metale ciężkie, azbest, pestycydy i cząsteczki organiczne – skuteczność ta dochodzi nawet do 90%. Nie jest jednak pozbawiona wad. Wraz z zanieczyszczeniami usuwane są z wody również składniki mineralne. Przefiltrowana dzięki procesowi odwróconej osmozy woda jest zatem dużo mniej zmineralizowana, niż woda nieuzdatniona i warto mieć to na uwadze. Aby jednak być obiektywnym trzeba wspomnieć, że organizm ludzki z wody pobiera i tak niewielki procent minerałów – najwięcej dostarcza nam ich pożywienie. Ponadto, jeśli zależy nam na tym, aby z wody czerpać jak najwięcej minerałów, z odsieczą przychodzi filtr do odwróconej osmozy z mineralizatorem, który wzbogaca wodę w cenne minerały. 

Czy odwrócona osmoza reguluje poziom pH?

Twarda i miękka woda mają różne pH. Twarda woda z reguły ma wyższe pH (na poziomie około 8 pH). Woda uzdatniana za pomocą odwróconej osmozy jest bardziej miękka niż ta bezpośrednio z kranu, waha się między 5,2 do 6 pH. Takie pH nie tylko jest korzystniejsze w przypadku korzystania z wody do celów bytowych, ale chwalone jest np. przez osoby uprawiające rośliny hydroponicznie. 

Dodatkowo, woda pitna, do której uzyskania została zastosowana odwrócona osmoza z jonizatorem, reguluje odczyn płynów ustrojowych w naszym organizmie. Wpływa również korzystnie na usuwanie z organizmu wolnych rodników, przez co ma działanie prozdrowotne i antynowotworowe. 

Czy w procesie odwróconej osmozy usuwane są bakterie, fluor, mangan?

Odwrócona osmoza schemat swojego działania wzięła z odwrócenia naturalnie występującej osmozy biologicznej. Dzięki niemu możliwe jest usuwanie z wody wszelkich zanieczyszczeń, a więc i różnego rodzaju bakterii. Otwory na półprzepuszczalnej błonie osmotycznej są tak małe, że nie przepuszczają większości mikroorganizmów, w tym wirusów. Niemniej, pierwiastki takie jak fluor czy mangan również mogą być z niej usunięte. Osad z manganu sprzyja rozwojowi różnego rodzaju mikroorganizmów oraz warstwy biofilmu, a co za tym idzie, wystąpienia skażenia bakteriologicznego wody, dlatego warto go usuwać. Fluor z kolei może odkładać się w tętnicach, powodując zwiększone ryzyko schorzeń sercowo-naczyniowych. 

Decydując się na filtry membranowe wykorzystujące procesy odwróconej osmozy należy odpowiednio dobrać otwory membrany. Otwory odpowiedzialne będą za blokowanie zawiesin. To dzięki nim filtracja będzie efektywna.