Principio del sistema di osmosi inversa

Il sistema di osmosi inversa è una tecnologia di separazione della membrana sviluppata negli anni '60.Questa tecnologia si è sviluppata rapidamente ed è stata ampiamente utilizzata in settori quali la desalinizzazione dell'acqua e la desalinizzazioneLa maggior parte delle membrane di osmosi inversa hanno una dimensione di poro di 10 × 10-10 m,e i loro oggetti di separazione sono ioni disciolti e materia organica con un peso molecolare di diverse centinaia o più.

Una membrana che può passare solo attraverso il solvente ma non il soluto è spesso chiamata una membrana semipermeabile ideale.Quando un solvente e una soluzione (o due soluzioni di concentrazioni diverse) sono collocati su entrambi i lati di questa membrana, il solvente puro attraverserà naturalmente la membrana semipermeabile e fluirà spontaneamente verso un lato della soluzione (o da una soluzione a bassa concentrazione a una soluzione ad alta concentrazione).Questo fenomeno si chiama osmosi.Quando il processo osmotico raggiunge la superficie della soluzione, si genera una pressione per contrastare la tendenza del solvente a fluire verso la soluzione, cioè si raggiunge l'equilibrio.Questa pressione è chiamata pressione osmotica della soluzione.

La pressione osmotica dipende dal tipo, dalla concentrazione e dalla temperatura della soluzione e non ha nulla a che fare con la membrana stessa.se sulla superficie della soluzione viene applicata una pressione esterna superiore alla pressione osmotica, il solvente fluirà dalla soluzione verso il lato del solvente nella direzione opposta alla pressione osmotica originale.Ogni metodo di separazione che concentra o purifica una soluzione basata su questo principio è generalmente chiamato processo di osmosi inversa.

L'osmosi inversa è il movimento di migrazione inversa dell'osmosi.Maggiore è la concentrazione della soluzioneNel processo di osmosi inversa, la pressione applicata deve essere molto maggiore della pressione osmotica della soluzione,generalmente da diverse volte a quasi dozzine di volte, entro i limiti consentiti dal sistema e dalla resistenza della membrana.

Quando la soluzione salina acquosa entra in contatto con la superficie della membrana semipermeabile porosa, uno strato di molecole d'acqua viene seletivamente assorbito sull'interfaccia della membrana della soluzione.Sotto l'azione della pressione di osmosi inversaE l'acqua pura che forma l'interfaccia scorre continuamente fuori.

Per la rimozione della materia organica, esso appartiene al meccanismo di screening. Pertanto è correlato al peso molecolare e alla forma della materia organica.sono generalmente utilizzate membrane con porosità maggioriLa dimensione dei pori della membrana di ultrafiltrazione è di 2-10 nanometri, mentre la dimensione dei pori della membrana di osmosi inversa è di 0,3-2 nanometri.

Pertanto, la filtrazione a membrana per osmosi inversa può rimuovere meglio vari batteri, come il più piccolo batteri "Pseudomonas aeruginosa" (3000×10-10M);può anche filtrare i virus dell'influenza (800×10-10M), pirogeni (10-500×10-10m) e altri virus.