Τι νερό πίνουμε στην έξοδο μας στα γυάλινα μπουκάλια

Σε αυτό το άρθρο θα σας εξηγήσουμε τί είναι και πώς δουλεύει η αντίστροφη όσμωση. Πριν εξηγήσουμε τί είναι η αντίστροφη όσμωση, πρέπει να εξηγήσουμε τί είναι η όσμωση.

Με λίγα λόγια, όσμωση ονομάζουμε το φαινόμενο διέλευσης μορίων διαλύτη (πχ νερού), μέσω ημιπερατής μεμβράνης, από τον διαλύτη στο διάλυμα ή από ένα διάλυμα μικρότερης συγκέντρωσης (αραιότερο) προς το ένα διάλυμα μεγαλύτερης συγκέντρωσης (πυκνότερο).

Τα τελευταία χρόνια, παρατηρούμε μία αύξηση των πωλήσεων συστημάτων αντίστροφης όσμωσης σε κατοίκους αστικών κέντρων, όπου παραδοσιακά το νερό δεν είναι τόσο κακό αλλά χειροτερεύει χρόνο με τον χρόνο.

Η οικιακή αντίστροφη όσμωση λειτουργεί ως εξής: Το νερό περνάει από 3 στάδια φιλτραρίσματος νερού ώστε να αφαιρεθούν όσο το δυνατόν περισσότερα βλαβερά στοιχεία, χλώριο, χώματα, σκουριά κτλ. Προσπαθούμε να φτάσει στην μεμβράνη της όσμωσης όσο πιο καθαρό νερό γίνεται. Έτσι θα πετιέται λιγότερο νερό στην αποχέτευση.

Αφού περάσει αυτά τα 3 στάδια φιλτραρίσματος το νερό περνάει από την ημιπερατή μεμβράνη της όσμωσης. Εδώ το βρώμικο νερό πετιέται στην αποχέτευση και το καθαρό νερό αποθηκεύεται στην δεξαμενή ώστε να μπορούμε να το πιούμε.

Μόλις ανοίγουμε τη βρύση, το σύστημα στέλνει νερό από τη δεξαμενή αφού πρώτα το περάσει από ένα φίλτρο βελτίωσης γεύσης. Σε αυτό το στάδιο μπορείτε να προσθέσετε διάφορα φίλτρα όπως πχ υπεριώδης ακτινοβολία, φίλτρο αλκαλικών, φίλτρο εμπλουτισμού μετάλλων κτλ.

Ημιπερατή μεμβράνη (ή μεμβράνη όσμωσης) είναι μία μεμβράνη που επιτρέπει να περνούν μόρια του διαλύτη (πχ νερού) μέσα από τους πόρους της και δεν επιτρέπει στα μόρια της διαλυμένης ουσίας να την διαπερνούν. Οι ημιπερατές μεμβράνες μπορεί να είναι φυσικές (πχ κυταρρική μεμβράνη) ή και συνθετικές (πχ σελοφάν). Τέτοιες μεμβράνες διαθέτουν όλα τα οικιακά φίλτρα νερού αντίστροφης όσμωσης.

Για να εξηγήσουμε καλύτερα το φαινόμενο της όσμωσης θα χρειαστούμε τη βοήθεια της παρακάτω εικόνας, όπου διακρίνονται δύο περιπτώσεις διαλυμάτων που χωρίζονται με ημιπερατή μεμβράνη.

Ας υποθέσουμε ότι το διάλυμα (γαλάζιο χρώμα στην εικόνα) είναι ζάχαρη κι έχει συγκέντρωση C (μην ξεχνάτε ότι η ζάχαρη είναι διαλυμένη σε καθαρό διαλύτη, δηλαδή νερό). Στην αριστερή πλευρά (Πλευρά Α) έχουμε καθαρό διαλύτη (νερό) με καθαρή συγκέντρωση σε διαλυμένη ουσία C=0.
Θυμηθείτε ότι οι μεμβράνες επιτρέπουν μόνο σε μόρια του διαλύτη να την διαπεράσουν, άρα μόνο καθαρό νερό μπορεί να διαπεράσει την μεμβράνη. Στην αρχή, το νερό τρέχει πιο γρήγορα από αριστερά προς τα δεξιά, παρά από δεξιά προς τα αριστερά. Μετά από λίγο όμως, οι συγκεντρώσεις θα εξισωθούν, δηλαδή το νερό που πηγαίνει από αριστερά προς τα δεξιά θα τρέχει με την ίδια ταχύτητα με το νερό που πηγαίνει από δεξιά προς τα αριστερά.

Η παραπάνω διαδικασία ονομάζεται όσμωση. Ας δούμε τώρα τί είναι η αντίστροφη όσμωση. Αν στην δεξιά πλευρά (Πλευρά Β) της παραπάνω εικόνας ασκήσουμε εξωτερική πίεση μεγαλύτερη από την ωσμωτική πίεση του διαλύματος (δηλ. Pεξ > Π), τότε το φαινόμενο αντιστρέφεται και μόρια διαλύτη θα εξέρχονται από το διάλυμα προς τον καθαρό διαλύτη (ή από το πυκνότερο προς το αραιότερο διάλυμα, δηλαδή από δεξιά προς τα αριστερά). Αυτή είναι η αντίστροφη όσμωση.
Στην ουσία δηλαδή, πιέζουμε το βρώμικο νερό να περάσει μέσα από την μεμβράνη της αντίστροφης όσμωσης. Επειδή όμως, μόνο καθαρό νερό μπορεί να διαπεράσει την μεμβράνη, το υπόλοιπο νερό πετιέται στην αποχέτευση της κουζίνας κι εμείς πίνουμε μόνο το καθαρό νερό που διαπέρασεi την μεμβράνη.
Μέχρι τώρα η αντίστροφη όσμωση αποτελεί την καλύτερη τεχνολογία για την φίλτρανση του νερού και για την αφαλάτωση του θαλασσινού νερό ώστε να αντιμετωπιστεί η λειψυνδρία. Αρκετά νησιά στον κόσμο χρησιμοποιούν αυτή την τεχνολογία ώστε να υδροδοτούν τους πολίτες.
Στην εικόνα εξηγούμε πώς δουλεύει η αντίστροφη όσμωση για να αφαλατώσει το νερό.