Проще говоря, обратный осмос — это процесс разделения, при котором растворитель под давлением (большим, чем осмотическое давление) продавливается через полупроницаемую мембрану, которая с одной стороны удерживает растворитель (примеси), а с другой стороны пропускает чистый растворитель (питьевую воду).
Осмос
Осмос (от греч. osmos — толчок, давление) — это процесс диффузии молекул растворителя через полупроницаемую мембрану в более высокую концентрацию растворенного вещества (более низкую концентрацию растворителя) в одном направлении.
Более широкая интерпретация явления осмоса основана на применении принципа Ле Шателье-Брауна: если на систему в устойчивом состоянии оказывается внешнее воздействие путем изменения любого условия равновесия (температуры, давления, концентрации, внешнего электромагнитного поля), то процессы в системе усиливаются, чтобы компенсировать внешнее воздействие.
Суть процесса
Рисунок 1. Осмос через полупроницаемую мембрану. Частицы растворителя (синие) могут пересекать мембрану, а растворенные частицы (красные) — нет.
Явление осмоса происходит в средах, в которых подвижность растворителя больше, чем подвижность растворенных твердых частиц. Важным частным случаем осмоса является осмос через полупроницаемую мембрану. Полупроницаемые мембраны — это мембраны, которые имеют относительно высокую проницаемость не для всех, а только для определенных веществ, особенно для растворителя. (Подвижность растворителей в мембране стремится к нулю.) Обычно это связано с размером и подвижностью молекул, например, молекула воды меньше, чем большинство молекул растворителей. Когда такая мембрана отделяет раствор от чистого растворителя, концентрация растворителя в растворе снижается, поскольку часть молекул растворителя замещается молекулами растворенного вещества (см. рис. 1). Следовательно, перенос частиц растворителя из части, содержащей чистый растворитель, в раствор будет происходить чаще, чем в обратном направлении. Следовательно, объем раствора увеличивается (и концентрация вещества уменьшается), а объем растворителя, соответственно, уменьшается.
В скорлупе яйца, например, есть полупроницаемая мембрана: она пропускает молекулы воды и удерживает молекулы сахара. Если такая мембрана разделяет растворы сахара с концентрацией 5 % или 10 %, то через нее в обоих направлениях будут проходить только молекулы воды. В результате более разбавленный раствор имеет более высокую концентрацию сахара, а более плотный — более низкую. Когда концентрация сахара одинакова в обоих растворах, достигается состояние равновесия. Растворы, достигшие равновесия, называются изотоническими. Если будут приняты меры по снижению концентраций
Осмос, направленный внутрь ограниченного объема жидкости, называется эндосмосом, а направленный наружу — экзосмосом. Перенос растворителя через мембрану происходит под действием осмотического давления. Согласно принципу Ле Шателье, осмотическое давление возникает потому, что система пытается сбалансировать концентрацию раствора в двух средах, разделенных мембраной, и описывается вторым законом термодинамики. Она соответствует избыточному внешнему давлению, которое должно быть оказано со стороны раствора, чтобы остановить процесс, то есть создать условия для осмотического равновесия. Если избыточное давление превысит осмотическое давление, может произойти обратный осмос — обратная диффузия растворителя.
В случаях, когда мембрана проницаема не только для растворителя, но и для определенных растворителей, перенос этих растворителей из раствора в растворитель позволяет проводить диализ, который используется как метод очистки полимеров и коллоидных систем от низкомолекулярных примесей, таких как электролиты.
Значение осмоса
Осмос играет важную роль во многих биологических процессах. Мембрана, окружающая нормальную клетку крови, проницаема только для молекул воды, кислорода, некоторых питательных веществ, растворенных в крови, и продуктов клеточной деятельности; она непроницаема для крупных молекул белка, растворенных в клетке. Поэтому белки, столь важные для биологических процессов, остаются внутри клетки.
Осмос участвует в переносе питательных веществ в стволах высоких деревьев, где капиллярный транспорт не может выполнить эту функцию.
Осмос широко используется в лабораторных методиках: при определении молекулярных свойств полимеров, при концентрировании растворов и при изучении различных биологических структур. Осмотический эффект иногда используется в промышленности, например, для получения некоторых полимерных материалов, для очистки воды с высоким содержанием минералов путем обратного осмоса жидкостей.
Растительные клетки также используют осмос для увеличения объема вакуоли и растяжения клеточных стенок (тургорное давление), запасая сахарозу. Увеличивая или уменьшая концентрацию сахарозы в цитоплазме, клетки могут регулировать осмос. Это повышает эластичность всего растения. Многие движения растений (например, движение гороха и других вьющихся растений) связаны с изменением тургорного давления. Пресноводные простейшие также имеют вакуоли, но функция вакуолей простейших заключается только в отводе избыточной воды из цитоплазмы для поддержания постоянной концентрации растворителей в цитоплазме.
Осмос также играет важную роль в экологии водоемов. Если концентрация соли слишком высока, это также наносит вред экологии организма v
Что же так влияет на качество воды?
Википедия говорит: «Осмос (от греч. osmosis — толчок, давление) — процесс диффузии молекул растворителя через полупроницаемую мембрану в объем с более высокой концентрацией растворителя из объема с более низкой концентрацией растворителя.
Этот принцип давно известен биологам — осмос играет важную роль в биологических процессах. Мембрана, основа осмоса, проницаема только для молекул воды и кислорода.
Водопроводная вода представляет собой раствор, состоящий из множества молекул — кислорода, водорода и молекул примесей. Примеси включают железо, ртуть, медь, нитраты, нефтепродукты, хлор, сероводород и т.д.
Так что – занавес? «Все пропало?»
Вода находится под давлением и попадает на мембрану. Создается осмотическое давление — молекулы воды проходят, более крупные молекулы примесей прилипают к мембране.
Поэтому вода, прошедшая через мембрану в осмотических системах, не содержит примесей.
G означает галлоны, цифры указывают на производительность мембраны в галлонах в день.
Как осмос борется с примесями в воде?
До встречи. Дмитрий РОМАНОВ
Закажите свою систему в компании Filtromir! Мы ответим на ваши вопросы круглосуточно:
Осмос всегда пытается уравновесить концентрацию по обе стороны мембраны. Поскольку растворитель не может пройти через мембрану, перемещаться должен только растворитель (вода). Чем больше раствор приближается к равновесию, тем более стабильным становится раствор. Таким образом, осмос подтверждает законы термодинамики.
Как правило, существует два типа осмоса:
Чтобы лучше объяснить это явление, вот несколько очень хороших примеров осмоса в повседневной жизни.
Действуйте! Выбирайте, консультируйтесь, подбирайте, сравнивайте, покупайте, радуйтесь!
Искусство.
- (863)268-12-98, (861)218-53-18
- [email protected]
- vk.me/filtromir
- https://filtromir.ru/contact
- https://api.whatsapp.com/send?phone=79381001848
Мы рекомендуем:
- 5 ступеней очистки; Тип корпуса: Стандарт 10SL; Универсальные картриджи; Подходит для: любой воды;
- 5 ступеней очистки; Тип корпуса: Стандарт 10SL; Универсальные картриджи; Подходит для: любой воды;
- 5 ступеней очистки + помпа; Тип корпуса: Стандарт 10SL; Универсальные картриджи; Работает: от 1.5атм;
- 5 ступеней очистки; (новинка) Тип корпуса: Стандарт 10SL; Универсальные картриджи; Работает всего от 2 атм;
Читайте также:
Как это работает?
Если поместить картофель в раствор сахара, он со временем уменьшится. Это происходит потому, что в клетках картофеля концентрация воды намного выше, чем в растворе сахара, поэтому вода выходит из картофеля через его мембрану в раствор сахара.
Когда растворитель покидает клетки картофеля, попадает в раствор сахара и пытается достичь равновесия, это пример экструзии.
- Эндосмос: когда клетка помещается в раствор с более высокой концентрацией воды, чем клетка, растворитель (например, вода) перемещается в клетку. Это заставляет клетку набухать или подвергаться деплазмолизу.
- Экзосмос: когда клетка помещается в раствор, который имеет более высокую концентрацию растворенного вещества, чем клетка, растворитель выходит из клетки. Это приводит к тому, что клетка становится вялой или подвергается плазмолизу.
Искусство.
Растения действительно поглощают воду всей своей поверхностью (листья, стебли и корни), но большая часть воды поглощается корневыми волосками. Эти корневые волоски действуют как полупроницаемый барьер, который позволяет молекулам воды (растворителям) перемещаться от высокой концентрации (почва) к низкой (корни).
В результате клетки корневых волосков набухают сильнее, а их осмотическое давление (способность поглощать растворитель) снижается.
Затем молекулы воды транспортируются к листьям по трубкам, называемым сосудами ксилемы. Внутри клеток ксилемы молекулы воды оказывают сильное влияние друг на друга посредством водородных связей. Когда вода испаряется через стоматы (крошечные поры в листьях), больше воды высвобождается через клетки ксилемы корней, чтобы заменить потерянную воду.
Растения поглощают воду из почвы
