Princip membrane reverzne osmoze

Reverzna osmoza, također poznata kao reverzna osmoza, je operacija odvajanja membrane koja koristi razliku tlaka kao pokretačku silu za odvajanje otapala iz otopine. Primijenite pritisak na tekućinu s jedne strane membrane, a kada tlak premaši osmotski tlak, otapalo će proći reverznu osmozu u smjeru prirodne osmoze. Tako se dobiva otapalo koje prodire kroz niskotlačnu stranu membrane, odnosno permeat; Koncentrirana otopina se dobiva na visokotlačnoj strani, odnosno koncentrirana otopina. Ako se reverzna osmoza koristi za obradu morske vode, slatka voda se dobiva na niskotlačnoj strani membrane, a slana voda na visokotlačnoj strani. Kod reverzne osmoze brzina propusnosti otapala, tj. energija protoka N je N=Kh (Δ p - Δ π), gdje je Kh koeficijent hidrauličke propusnosti, koji lagano raste s porastom temperature; Δ p razlika statičkog tlaka s obje strane membrane; Δ π je razlika osmotskog tlaka između otopina s obje strane membrane. Osmotski tlak π razrijeđene otopine je π=iCRT, gdje je i broj iona generiranih ionizacijom molekula otopljene tvari; C je molarna koncentracija otopljene tvari; R je molarna plinska konstanta; T je apsolutna temperatura. Reverzna osmoza obično koristi asimetrične membrane i kompozitne membrane. Oprema koja se koristi za reverznu osmozu uglavnom je oprema za odvajanje membrane sa šupljim vlaknima ili rolama. Membrane za reverznu osmozu mogu presresti razne anorganske ione, koloidne tvari i makromolekularne otopljene tvari u vodi, čime se dobiva pročišćena voda. Također se može koristiti za predkoncentriranje makromolekularnih organskih otopina. Zbog svog jednostavnog procesa i niske potrošnje energije, reverzna osmoza se brzo razvila u posljednjih 20 godina. Naširoko se koristi u desalinizaciji morske i slane vode (vidi salamuru), omekšavanju kotlovske vode i obradi otpadnih voda, te u kombinaciji s ionskom izmjenom za proizvodnju vode visoke čistoće. Područje njegove primjene se proširuje i počinje se koristiti u koncentriranju mliječnih proizvoda, voćnih sokova, kao i odvajanju i koncentriranju biokemijskih i bioloških sredstava.