آشنایی با عملکرد اسمز معکوس

مقدمه

در مقاله پیشین با تعریف فیلتراسیون و اهمیت آن در دنیای صنایع آشنا شدیم. اما اکنون یکی از مهم ترین و پرطرفدارترین روش های فیلتراسیون، یعنی اسمز معکوس را برای شما شرح خواهیم داد. این نوع از صافش، خصوصا برای فیلتر کردن آب صنعتی، به شدت پر استفاده است. اما برای اینکه روش اسمز معکوس را دریابیم، باید ابتدا با مفهوم پدیده اسمز آشنا شویم و درک کنیم که اسمز به چه معناست و چگونه انجام می‌پذیرد.

اسمز به چه معناست؟

بر اساس قانون فشار اسمزی در علم شیمی، آب از محیط رقیق‌ به سمت محیط غلیظ حرکت می‌کند. در چنین شرایطی غلظت محیط غلیظ کاهش پیدا کرده و هر دو محیط غلیظ و رقیق به تعدیل می‌رسند. اصطلاح Osmosis را اولین بار یک فیزیولوژیست آلمانی به کار برد. در این روش تصفیه، از یک غشا نیمه نفوذپذیر استفاده می شود. در صنعت فیلتراسیون اصولا این غشا را با نام غشا نیمه تراوا می‌شناسند.

برای درک بهتر چگونگی عملکرد این پدیده از یک مثال کمک می گیریم. تصور کنید که مانند عکس زیر یک لوله آزمایش به شکل زیر داریم. غلظت محلول های دو طرف لوله آزمایش با هم تفاوت دارد و یک غشا نیمه تراوا میان آن ها قرار داده شده است. درون لوله آزمایش محلول آب نمک غلیظ و رقیق قرار داده شده است.

بنابراین بر اساس چیزی که بیان کردیم آب از سمتی که محلول رقیق تر دارد به سمت دیگر لوله آزمایش حرکت میکند و در این میان، از غشا نیمه تراوا عبور میکند. پس از اینکه آب وارد محیط غلیظ شد، غلظت محیط کاهش پیدا کرده و هر دو سمت لوله آزمایش به غلظت یکسان می‌رسند.

عملکرد اسمز معکوس چگونه است؟

اسمز معکوس کاملا در شرایطی مشابه به اسمز اتفاق می‌افتد. دو ماده با درصد غلظت های متفاوت داریم که می خواهیم به تعدیل برسند و در میان این دو محیط، از یک غشا نیمه تراوا استفاده کردیم. اما در این روش برعکس روش اسمز اتفاق می افتند. یعنی آب از محیط غلیظ تر به رقیق می رود. این کار به کمک نیروهای خارجی مانند پمپ های فشار قوی و تجهیزات مکانیکی امکان پذیر است. تصویر زیر به درک بهتر شما کمک خواهد کرد.

به کمک این روش تصفیه کامل انجام می شود. محصول و نتیجه نهایی این عمل، آب خالص است. بنابراین آلودگی ها و هرگونه ناخالصی در یک طرف غشا قرار می‌گیرند و آب خالص در طرف دیگر در دسترس ماست.

روش اسمز معکوس، همانطور که اشاره کردیم، بسیار پرطرفدار است. البته مانند تمامی روش‌های فیلتراسیون معایبی نیز دارد. در واقع باید در نظر داشت که مزایای استفاده از روش غشایی یا نیمه تراوا به اندازه ای زیاد است که معایب ناچیز آن، اهمیت چندانی ندارد. البته متاسفانه استفاده از این روش هزینه های زیادی را در بر دارد. اما برای کشوری مانند ایران که هنوز هم بسیاری از شهرهای آن به آب پاکیزه و سالم دسترسی ندارند، ساخت یک مرکز تصفیه اسمز معکوس امری ضروری است.

مقایسه مزایا و معایب روش صافش اسمز معکوس با سایر روش های فیلتراسیون

در روش اسمز معکوس تقریبا تمام آلودگی ها و مواد محلول در آب از بین می‌روند. حتی موادی که لازم است در آب شرب وجود داشته باشند و برای سلامتی بدن ما ضروری هستند، نیز از بین می‌روند. به طور مثال میتوان به مواد معدنی مانند کلیسم، منیزیم و نمک اشاره کرد.
در چنین شرایطی پس از انجام تمامی مراحل تصفیه، آب را از یک بستر معدنی عبور می‌دهند. بدین ترتیب آب با کلسیم و منیزیم غنی سازی ‌می‌شود. این عمل سبب می‌شود میزان ph آب افزایش یابد. همچنین با انجام این کار، میزان خورندگی آب کاهش می‌یابد و بدین ترتیب میزان آسیب به دستگاه‌‎های صنعتی تا حد قابل ملاحظه‌ای کنترل می‌گردد.
در مورد روش اولترافیلتراسیون که در مقالات پیشین به آن پرداختیم، باید بگوییم که ویروس ها و باکتری ها پس از اولترا فیلتراسیون دوام نمی آورند. این امر در مورد روش نانو فیلتراسیون نیز صادق است. مواد آلی محلول در آب پس از نانو فیلتراسیون از بین می روند. اما دقت این روش، به اندازه اسمز معکوس بالا نیست.

سخن آخر

علاوه بر مصرف آشامیدنی، در هر صنعتی که نیازی به فیلتر کردن آب وجود داشته باشد، از اسمز معکوس بهره برده می‌شود. اگر شما هم مشتاق هستید تا دستگاه اسمز معکوس را در صنایع بزرگ خود مانند پالایشگاه ها، کارخانه ها و … استفاده کنید، کافیست با متخصصان شرکت پیشگامان تجارت و توسعه پایدار تماس حاصل فرمایید. همچنین شما عزیزان می‎‌توانید برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با فیلتراسیون اسمز معکوس و سایر توانمندی‌های شرکت پیشگامان تجارت، به لینکدین این مجموعه سر بزنید.