Osmóza je jev, při kterém čistá voda proudí ze zředěného roztoku přes polopropustnou membránu do roztoku s vyšší koncentrací. Polopropustná membrána znamená, že membrána propouští malé molekuly a ionty, ale funguje jako bariéra pro větší molekuly nebo rozpuštěné látky. Reverzní osmóza je proces osmózy v opačném směru. Roztok s nižší koncentrací bude mít přirozenou tendenci migrovat do roztoku s vyšší koncentrací.

Jak funguje systém reverzní osmózy?

Reverzní osmóza je proces, který odstraňuje cizí nečistoty, pevné látky, velké molekuly a minerály z vody pomocí tlaku, který ji protlačuje přes specializované membrány. Jedná se o systém čištění vody používaný ke zlepšení kvality vody pro pití, vaření a další důležité účely.

Pokud není tlak vody, čistá voda (voda s nízkou koncentrací) vyčištěná osmózou se přesune do vody s vysokou koncentrací. Voda je protlačována polopropustnou membránou. Tento membránový filtr má mnoho pórů, drobných jako 0,0001 mikronu, které dokáží filtrovat asi 99 % kontaminantů, jako jsou bakterie (přibližně -1 mikron), tabákový kouř (0,07 mikronu), viry (0,02-0,04 mikronu) atd. A procházejí jím pouze molekuly čisté vody.

Čištění vody reverzní osmózou sice může odfiltrovat všechny užitečné minerály, které naše tělo potřebuje, ale je to účinná a osvědčená technologie pro výrobu čisté a nezávadné vody vhodné k pití. Systém RO by měl poskytovat vysoce čistou vodu po mnoho let, takže ji můžete pít bez obav.

Proč je membránový filtr účinný pro čištění vody?

Obecně se čističky vody, které byly dosud vyvinuty, dělí na metodu filtrace bez membrány a metodu čištění vody reverzní osmózou s použitím membrány.

Bezmembránová filtrace se většinou provádí pomocí uhlíkového filtru, který filtruje pouze nepříjemnou chuť, zápach, chlór a některé organické látky ve vodě z kohoutku. Většinu částic, jako jsou anorganické látky, těžké kovy, organické chemikálie a karcinogeny, nelze odstranit a nechat projít. Na druhou stranu je metoda čištění vody reverzní osmózou s použitím membrány celosvětově nejoblíbenější metodou čištění vody s využitím polopropustné membrány vyrobené pomocí nejmodernější polymerní technologie. Jedná se o metodu čištění vody, která prochází vodou z kohoutku, odděluje a odstraňuje různé anorganické minerály, těžké kovy, bakterie, viry a radioaktivní materiály obsažené ve vodě z kohoutku, čímž vzniká čistá voda.

Výsledkem je, že rozpuštěná látka je zadržena na tlakové straně membrány a čisté rozpouštědlo může projít na druhou stranu. Aby byla tato membrána „selektivní“, neměla by propouštět velké molekuly nebo ionty skrz póry (otvory), ale měla by propouštět volně menší složky roztoku (jako jsou molekuly rozpouštědla, tj. voda, H2O).

To platí zejména zde v Kalifornii, kde je tvrdost vody z kohoutku vysoká. Proč si tedy neužít čistší a bezpečnější vodu se systémem reverzní osmózy?

Membránový filtr R/O

Na začátku 50. let 20. století Dr. Sidney Loeb z UCLA uskutečnil reverzní osmózu (RO) tím, že společně se Srinivasou Sourirajanem vyvinul polopropustné anizotropní membrány. Umělé osmotické membrány jsou speciálně navržené polopropustné membrány s póry o velikosti 0,0001 mikronu, což je miliontina tloušťky vlasu. Tato membrána je speciální filtr vyrobený technologií polymerního inženýrství, kterým nemohou procházet žádné chemické kontaminanty, bakterie a viry.

Když je na kontaminovanou vodu aplikován tlak, aby prošla touto speciální membránou, procházejí chemikálie s vysokou molekulovou hmotností, jako je vápenná voda rozpuštěná ve vodě, a chemikálie s vysokou molekulovou hmotností, jako je vápno rozpuštěné ve vodě, polopropustnou membránou pouze s čistou vodou s nízkou molekulovou hmotností, rozpuštěným kyslíkem a stopami organických minerálů. Jsou navrženy tak, aby byly z membrány vypouštěny tlakem nové vody, která neprojde polopropustnou membránou a nadále se dovnitř vtláčí.

Výsledkem je, že rozpuštěná látka je zadržena na tlakové straně membrány a čisté rozpouštědlo může projít na druhou stranu. Aby byla tato membrána „selektivní“, neměla by propouštět velké molekuly nebo ionty skrz póry (otvory), ale měla by propouštět volně menší složky roztoku (jako jsou molekuly rozpouštědla, tj. voda, H2O).

Membrány, které byly vypuštěny pro lékařské účely, byly vyvinuty pro vojenské účely nebo pro zajištění čisté, nekontaminované pitné vody pro vojáky a dále čistí moč astronautů shromážděnou při nepředvídaných událostech během průzkumu vesmíru. Používají se v leteckém průmyslu pro pitnou vodu a v poslední době velké nápojářské společnosti používají velkokapacitní průmyslové čističky vody pro výrobu lahví a jsou široce používány pro čističky vody v domácnostech.