¿Cómo revertir las obras de ósmosis

planta desalinizadora

Las plantas de desalinización utilizan ósmosis inversa para convertir el agua salada en dulce.

Introducción a Cómo Osmosis Inversa Obras

No te sientas estúpido si alguna vez has visto una noticia acerca de una terrible sequía, y luego volvieron a su computadora para ver tu linda salvapantallas playa del océano y pensaron: "¿Por qué no sólo tiene que utilizar eso?"

Por supuesto, dentro de un momento, usted probablemente ha hecho algunos puntos a ti mismo. Uno, el mar es salado. Dos, el agua salada no es tan grande para beber o el cultivo de plantas. Tres, no puedes simplemente tomar la sal del agua, Al igual que no podría disolver el azúcar de su té. O puede usted?

Osmosis inversa es uno de los procesos que hacen desalinización (o eliminar la sal del agua de mar) posible. Más allá de eso, la ósmosis inversa se utiliza para el reciclado, tratamiento de aguas residuales, y puede incluso producir energía.

La problemática del agua se han convertido en una amenaza global muy apremiante. Con el cambio climático llegado impactos ambientales sin precedentes: torrenciales inundación en algunas zonas, sequías en otras, subiendo y bajando los niveles del mar. A esto se añade la amenaza de la superpoblación - y la demanda y la contaminación una hinchazón población trae - y el agua se convierte en una de las cuestiones ambientales primordiales a tener en cuenta en la próxima generación.

Plantas y sistemas de tratamiento de agua están ahora adaptando ósmosis inversa para abordar algunas de estas preocupaciones. En Perth, Australia (especialmente seco y árido, pero rodeado de mar), casi el 17 por ciento del agua potable de la zona es el agua de mar desalinizada que proviene de una planta de ósmosis inversa [fuente: El economista]. A nivel mundial, en la actualidad hay más de 13.000 plantas de desalinización en el mundo, según la Asociación Internacional de Desalación.

Pero sabiendo que la ósmosis inversa puede convertir el agua de mar al agua potable es útil, lo que realmente necesitamos entender es cómo diablos se produce el proceso. Asumiendo que usted tiene una bastante buena comprensión de la definición de "invertir", empezamos mejor por echar un vistazo a cómo funciona la ósmosis antes de poner los dos juntos.

Vamos a aprender acerca de ósmosis por filtración a través de la siguiente página.

Cómo ósmosis inversa Obras

No se puede visualizar muy ósmosis en acción? Aquí está un ejemplo práctico para ayudar.

¿Cuál es la ósmosis, de todos modos?

La ósmosis es el paso o la difusión de agua u otros disolventes través de una membrana semipermeable que bloquea el paso de solutos disueltos [Fuente: Enciclopedia Británica].

Qué, ¿no lo entiendes? Sin miedo. La mayoría de nosotros no lo hacen, por lo que hay un sinnúmero de explicaciones y analogías para aclarar ósmosis. Vamos a explorar algunos de esos, pero primero vamos a romper la ósmosis hasta en sus partes para tener una idea de ello.

En primer lugar, vamos a hacer nuestra solución. Comenzamos con una vieja taza aburrida de agua. Para condimentar las cosas, vamos a llamar agua el "solvente" - que es conveniente, porque eso es lo que es. Para hacer nuestra disolvente un poco más sabrosa, nos disolvemos en un delicioso azúcar. los azúcar es el soluto. Sólo para no perder, ahora tenemos agua (disolvente) que hemos disuelva el azúcar (soluto) en, para hacer agua con azúcar (nuestra solución).

Ahora que tenemos nuestra solución de agua con azúcar, vamos a tomar un tubo en U. Esto no es un video en internet de gatos y monos hugging- un tubo en U es un vaso de precipitados, en forma de una u-forma. Justo en el centro del tubo, imaginar un poco de Gore-tex que corta la U en medio. Gore-tex es nuestro "membrana semipermeable." Gore-tex es un plástico fino, salpicado de mil millones de diminutos agujeros que permiten que el vapor de agua pase a través, pero líquido a permanecer fuera. (Envoltura Saran no permitiría que nada a través, y un pedazo de tela de algodón dejaría casi cualquier cosa.)

En un brazo del tubo en U, vertemos nuestra mezcla de agua con azúcar. En otra vertemos nuestra agua simple y llano. Ahí es cuando comienza la magia de la ósmosis, si usted encuentra el movimiento de agua mágica. El nivel de líquido en el brazo de agua con azúcar poco a poco aumentando, como el disolvente (agua) se mueve a través de la Gore-tex, para hacer ambos lados del brazo más iguales en una proporción de azúcar al agua.

¿Pero por qué sucede eso? En pocas palabras, porque el agua quiere encontrar el equilibrio. Y porque el un lado del brazo está lleno con el azúcar, el agua pura desde el otro lado decide pasar a hacer que la concentración más iguales o hasta que la presión osmótica se alcanza (la presión que sucede a medida que las moléculas se mueven).

Así que ahí lo usted- ósmosis es cuando un disolvente de la solución bajo soluto concentrada mueve a través de una membrana para llegar a la solución más alta concentrada, por lo tanto debilitarlo. ¡Lo hiciste!

Ahora, después de mostrar la forma en que sólo tiene sentido para la ósmosis para trabajar en una dirección, vamos a tirar todo lo que por la ventana y revertirla. Caminar hacia atrás a la página siguiente para obtener más información.

Osmosis Abajo, Flip y revertirla

Freddie Mercury y David Bowie ambos reconocieron que estar bajo presión puede quemar un edificio abajo, dividir una familia en dos, poner a la gente en la calle y también crear una melodía pegadiza serio. Una cosa que quedan fuera? Esa presión también hace trabajo de ósmosis inversa.

Así nos enteramos de que en la ósmosis, una solución de menor concentrado filtrará su disolvente a la solución de concentrado de alto. En la ósmosis inversa, somos (literalmente) acaba de revertir el proceso, haciendo que nuestro filtro de disolvente fuera de nuestro alto concentrado en la solución de concentrado inferior. Así que en lugar de crear un equilibrio más equitativo de disolvente y soluto en ambas soluciones, se está separando a cabo soluto del disolvente.

Pero, como hemos explorado, eso no es algo que las soluciones realmente quieren hacer. ¿Cómo podemos hacer que se producen de ósmosis inversa? Al igual que Bowie y Freddie, ponemos la solución bajo presión. Vamos a echar agua salada como ejemplo:

En la ósmosis inversa, tendríamos nosotros un agua salada solución en un lado de un tanque de agua pura y en el otro lado, separados por una membrana semi-permeable. Nos aplicar presión en el lado del tanque de agua salada - suficiente para contrarrestar la presión osmótica natural desde el lado del agua pura, a continuación, para empujar el agua salada a través del filtro. (Esto toma alrededor de 50 a 60 bares de fuente [de presión: Lenntech]. Pero debido al tamaño de la sal moléculas, sólo las moléculas de agua más pequeñas harían al otro lado, lo que añade agua fresca para el lado del agua, y dejando la sal en el otro.

Y voila, usted ha visto la ósmosis inversa. Para destilar (ha!): Ósmosis inversa tiene lugar cuando la presión aplicada a una solución de soluto altamente concentrada provoca que el disolvente para pasar a través de una membrana a la solución inferior concentrado, dejando una mayor concentración de soluto en un lado, y sólo disolvente en el otro.

Es genial ser capaz de definir de ósmosis inversa en las cenas, pero hay usos sorprendentemente interesantes para ósmosis inversa que puede hacer que la conversación más convincente. Vamos a empujar nuestro camino a través de la siguiente página para aprender más sobre lo que podemos hacer con la ósmosis inversa.

células de ósmosis inversa en planta desalinizadora

Estos chicos azules ingeniosas son células de osmosis inversa, las membranas semipermeables que tienen la sal fuera del agua en las plantas de desalinización.

Cuando se utiliza esta Osmosis Inversa?

A diferencia de la ósmosis, no podemos simplemente mirar ósmosis inversa sucede en muchas circunstancias cotidianas. No fue sino hasta la década de 1950 cuando los investigadores comenzaron a explorar cómo desalinizar el agua del mar que la ósmosis inversa se planteó como una posibilidad. Ellos encontraron que la aplicación de presión en el lado de agua salada podría trabajar para producir más agua dulce, pero la cantidad que crearon era muy pequeña y no es útil en cualquier escala práctica. ¿Qué cambió?

Un filtro avanzado mucho más, creado por dos científicos de la UCLA. Las membranas de la mano de fundición a base de acetato celular (un polímero utilizado en fotografía de la película) permitió una mayor cantidad de agua para moverse a través de mucho más rápido, y la primera de ósmosis inversa desalinización planta comenzó a ejecutar una operación de pequeña escala en Coalinga, California en 1965 [fuente: El economista].

Lo que nos lleva a uno de los usos más comunes de ósmosis inversa que ya hemos discutido: la desalación de agua. Eso incluye a las plantas grandes (hay más de 100 países que utilizan la desalinización) o las operaciones más pequeñas - por ejemplo, el tipo de filtro que puede tomar cámping para asegurar una sana suministro de agua potable [fuente: FDU].

La ósmosis inversa es también una de las pocas maneras que podemos tomar ciertos minerales o químicos fuera de un suministro de agua. Algunas fuentes de agua tienen niveles extremadamente altos de fluoración natural, que puede conducir a fluorosis dental (dientes moteados), o la mucho más severa fluorosis ósea (una curvatura real de los huesos de una persona o esqueleto). La ósmosis inversa puede filtrar fluoruro, u otras impurezas, a gran escala de una manera que un filtro basado carbón (como el que se encuentra con más frecuencia en los hogares) no se puede.

También se usa para el reciclaje purposes- los productos químicos utilizados para el tratamiento de metales para el reciclaje de aguas residuales crea perjudicial, y ósmosis inversa puede tirar agua limpia a cabo para una mejor eliminación de químicos. Pero incluso más divertido que el reciclaje? Aguas Residuales tratamientos de ósmosis inversa, en el que las aguas residuales pasa por el proceso de crear algo potable. Han apodaron "inodoro explotar "por una razón, y aunque se podría dar una pausa, es un largo camino prometedoras para los países en desarrollo para producir agua potable.

Pero de ósmosis inversa se utiliza en otras industrias como el jarabe de arce bien, de hecho, se produce utilizando la ósmosis para separar el concentrado azucarado a partir de agua en la savia. La industria láctea utiliza filtración de ósmosis inversa para concentrar el suero y la leche, y el Vino la industria ha comenzado a utilizar para filtrar los elementos indeseables como algunos ácidos, fume o para controlar el contenido de alcohol. La ósmosis inversa se utiliza para crear etanol puro, libre de contaminantes.

Uno más divertido cosa acerca de ósmosis inversa es que la alta presión que hace que la ósmosis inversa puede efectiva realidad reciclar sí mismo. Alta presión Bombas de agua a través de la fuerza, y el agua salada restante se salió disparado a una velocidad extremadamente alta. Si este fuera de rodaje se pone a través de una turbina o motor, la presión puede ser reutilizado para las bombas que inicialmente obligan al agua a través de, por lo tanto re-aprovechamiento de la energía.

Todo esto jazz industrial es grande, pero ¿cómo la tecnología de ósmosis inversa que afecta, el consumidor, en una escala más pequeña? Averigüe en la página siguiente.

ósmosis inversa máquina expendedora de agua

En algunas tiendas al por menor, usted puede comprar jarras de agua de ósmosis inversa tratados en las máquinas expendedoras.

Aplicaciones a menor escala de Osmosis Inversa

Tal vez usted ha decidido que le gustaría tener en tus manos un delicioso ósmosis inversa agua. ¿Por qué no acaba de verter un poco de agua en una jarra de ósmosis inversa y disfrutar de un trago largo, fresco?

Bueno, no es tan sencillo. Debido a la ósmosis inversa requiere una cierta cantidad de presión, que no encontrará en una jarra filtro de ósmosis inversa. Y si lo haces querer ósmosis inversa de agua corriendo por toda la casa, usted está cometiendo esencialmente a la compra de un nuevo sistema de agua. Pero si lo que desea es agua de ósmosis inversa para beber o cocinar, eso no quiere decir que te has comprometido a convertir su sótano a una planta de ósmosis inversa mini-industrial.

Su primera opción de menor escala es un "bajo el mostrador" del sistema. Un sistema de ósmosis inversa está conectado al suministro de agua debajo de su fregadero, donde el agua pasa a través de tres a cinco filtros para alcanzar la pureza. El agua filtrada se almacena en un tanque de almacenamiento (también debajo del fregadero). Un grifo totalmente independiente se instala entonces en su fregadero, alimentada desde el tanque de almacenamiento a continuación. Espere pagar un promedio de $ 200 a 500 para un sistema como este. Y recuerde que usted está probablemente haciendo la instalación usted mismo, por lo que es posible que desee estar bastante seguro de sus habilidades fix-it.

Tal vez usted es poco nervioso acerca de la instalación de un sistema de grifo y agua toda (o quizás nervioso que el propietario no puede ser encantado con su ingenio DIY). Los inquilinos y gente no tan prácticos, se regocijan. También hay filtros de mostrador ósmosis inversa, que le permite conectar un pequeño sistema de filtración directamente de su fregadero. Simplemente conecte la línea de "alimentar" a la llave, gire la llave de agua en, y el agua se filtra a través de un pequeño sistema que es lo suficientemente pequeño como para meter al lado de la microonda. La línea de agua purificada se puede colocar en una jarra para facilitar, agua purificada accesible.

Pero puede ser que no sea ideal para todo el mundo tenga en cuenta que los sistemas de la encimera puede ser bastante lento debido a las llaves de agua de bajo flujo, y que van a costar alrededor de $ 150 por lo menos - por no mencionar el costo de cambiar los filtros (alrededor $ 30) cada pocos meses.

Vamos a disparar a través de la siguiente página para ver algunos más de los inconvenientes de la ósmosis inversa.

Nadar con los peces

Pensando que necesita un poco de agua de ósmosis inversa para sus amados guppies? Es posible que desee volver a pensar. Mientras que las unidades de ósmosis inversa sin duda puede filtrar una gran cantidad de impurezas perjudiciales, también tendrá que añadir algunos minerales esenciales atrás en el que se ocupaban en el proceso. Asegúrese de averiguar lo que se saca del agua en la ósmosis inversa, y qué minerales necesitan los peces para prosperar [fuente: Foster y Smith Aquatics].

Desventajas de Osmosis Inversa

Así que ahora que hemos visto algunas de las formas en que podemos aprovechar de ósmosis inversa a trabajar para nosotros. Pero no pidiendo la naturaleza a invertirse necesariamente una buena idea? Hay algunas cuestiones que surgen del uso de ósmosis inversa, y vamos a empezar con el control de lo que sucede en desalinización osmosis inversa.

Después se filtra el agua, uno se queda con el agua potable encantadora. Pero, por otra parte, usted tiene un lío de sal izquierda a tratar. ¿Qué se hace con la salmuera, que por lo general contiene el doble de la cantidad de sal que el agua de mar [fuente: El economista]? ¿Es un problema para volcar que volver salmuera en el océano? De acuerdo con el Centro Australiano para la Investigación del Agua, la salinidad parece volver a la normalidad alrededor de 500 metros (unos 1.600 pies) de la fuente [fuente: El economista]. Sin embargo, nadie ha conseguido una respuesta clara sobre si los metales y productos químicos también atrapados en la salmuera puede causar un impacto ambiental.

Sistemas de ósmosis inversa, en general, tampoco son totalmente autosuficientes. El agua debe ser tratada previamente con productos químicos, por ejemplo, así que nada va a obstruir la membrana fina. Y la propia membrana no es del todo fácil de tratar con- debe limpiarse a menudo y pueden atrapar bacterias. Una preocupación exclusiva de las desaladoras es que pequeños peces o especies marinas pueden ser absorbidos por las presiones de admisión de ajuste system-velocidades y por lo general puede prevenir el daño.

El mayor impedimento de sistemas de filtración de ósmosis inversa es el costo. Para un país en desarrollo, la instalación de sistemas de ósmosis inversa es una posibilidad bastante poco práctico. Las organizaciones como la OMS y UNICEF consideran la construcción de planes de tratamiento de agua de ósmosis inversa - para eliminar toxinas o proporcionan una suministro de agua potable -- parte de su misión.

Como para el uso individual, sistemas de ósmosis inversa pueden producir frustrantemente poco rendimiento. Un sistema típico sólo será capaz de volver a utilizar alrededor de 5 a 15 por ciento del agua que está siendo bombeada en, dejando así hasta el 85 por ciento de aguas residuales [Fuente: NDSU].

La ósmosis inversa - y las formas en que funciona y no funciona - puede ser un poco intimidante. Pero si tienes sed para más información ósmosis inversa, vaya a la página siguiente, donde puedes encontrar mucha más información.


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