Princíp reverznej osmózy

Reverzná osmóza, tiež známa ako reverzná osmóza, je operácia membránovej separácie, ktorá používa tlakový rozdiel ako hnaciu silu na oddelenie rozpúšťadla od roztoku. Na kvapalinu materiálu je na jednej strane membrány vyvíjaný tlak. Keď tlak prekročí svoj osmotický tlak, rozpúšťadlo obráti osmózu proti smeru prirodzenej permeácie. Týmto spôsobom sa permeované rozpúšťadlo získa na nízkotlakovej strane membrány, to znamená permeátu; strana vysokého tlaku je koncentrovaný roztok, to znamená koncentrovaný roztok. Ak sa na úpravu morskej vody používa reverzná osmóza, sladká voda sa získava na nízkotlakovej strane membrány a soľanka na vysokotlakovej strane. Pri reverznej osmóze je rýchlosť priepustnosti rozpúšťadla, to znamená, že energia toku kvapaliny N je: N=Kh (Δp － Δπ), kde Kh je koeficient hydraulickej priepustnosti, ktorý sa so zvýšením teploty mierne zvyšuje; Δp je rozdiel statického tlaku medzi dvoma stranami membrány; Δπ je rozdiel osmotického tlaku roztoku na oboch stranách membrány. Osmotický tlak π zriedeného roztoku je:&"π=iCRT &"; kde i je počet iónov generovaných ionizáciou molekúl rozpustenej látky; C je molárna koncentrácia rozpustenej látky; R je molárna plynová konštanta; T je absolútna teplota. Reverzná osmóza zvyčajne používa asymetrické membrány a kompozitné membrány. Zariadenie používané pri reverznej osmóze je hlavne zariadenie na separáciu membránového typu z dutých vlákien alebo zvitkov. Membrána reverznej osmózy môže zachytávať rôzne anorganické ióny, koloidné látky a makromolekulárne rozpustené látky vo vode, aby získala čistú vodu. Môže sa tiež použiť na predkoncentrovanie makromolekulárnych organických roztokov. Vďaka jednoduchému procesu reverznej osmózy a nízkej spotrebe energie sa za posledných 20 rokov rýchlo vyvíjal. Široko sa používa v odsoľovaní morskej a brakickej vody (pozri soľanku), zmäkčovaní kotlovej vody a čistení odpadových vôd a v kombinácii s iónovou výmenou na výrobu vody s vysokou čistotou. Rozsah jeho použitia sa rozširuje a začal sa používať pri koncentrácii mliečnych výrobkov a štiav a biochemických výrobkov a pri separácii a koncentrácii biologických činidiel.