Odwrócona osmoza to obecnie jeden z najdokładniejszych filtrów kuchennych, który oczyszcza kranówkę z dokładnością do pojedynczych jonów. Zasada działania odwróconej osmozy bazuje na półprzepuszczalnej membranie, która stanowi selektywną barierę dla znajdujących się w wodzie zanieczyszczeń.
Spis treści:
- Odwrócona osmoza w domu – co warto wiedzieć?
- Odkrycie odwróconej osmozy
- Zasada działania odwróconej osmozy
- Co usuwa odwrócona osmoza?
- Czy wodę po odwróconej osmozie można pić?
- Jak działa odwrócona osmoza – podsumowanie
Odwrócona osmoza w domu – co warto wiedzieć?
Nowoczesny system odwróconej osmozy to urządzenie przystosowane do uzdatniania wody z jednego miejsca poboru, dlatego filtry kuchenne z membraną osmotyczną montuje się zazwyczaj w okolicach zlewozmywaka.
Zasada działania odwróconej osmozy jest prosta, a samo urządzenie wykorzystuje siłę ciśnienia wody w instalacji (bardzo rzadko zachodzi potrzeba założenia oddzielnej pompy podnoszącej ciśnienie) i pracuje bez potrzeby podłączenia do prądu.
Wato natomiast pamiętać, że tego typu filtry kuchenne znacznie różnią się od siebie wyglądem, funkcjami oraz etapami uzdatniania wody. Co pewien czas producenci przedstawiają nowe propozycje w tym zakresie, dlatego nie zawsze wiadomo jaki filtr kuchenny wybrać do domu, a jaki sprawdzi się w małym mieszkaniu. W przypadku wątpliwości warto poprosić o pomoc eksperta z branży uzdatniania wody.
Odkrycie odwróconej osmozy
Proces osmozy, w którym woda przenika przez półprzepuszczalną membranę z obszaru o niższym stężeniu soli do obszaru o stężeniu wyższym, był znany już w XIX wieku. Pionierskie badania nad osmozą przeprowadzał w latach 50. Thomas Graham, przy czym jego prace dotyczyły dyfuzji i mechanizmów osmotycznych, ale jeszcze nie odwróconej osmozy.
Osmoza jest zjawiskiem, które zachodzi pod wpływem gradientu stężeń między dwoma roztworami o różnym stężeniu, oddzielonymi półprzepuszczalną membraną. W naturalnych warunkach przepływ przez membranę z roztworu o mniejszym stężeniu do roztworu o większym stężeniu następuje do momentu wyrównania potencjału chemicznego.
Teoretyczne podstawy odwróconej osmozy
Pomysł odwrócenia naturalnego przebiegu osmozy (RO, ang. reverse osmosis) pojawił się w połowie XX wieku. Podstawowe prawa procesu, w którym woda może “przechodzić” przez membranę w przeciwnym kierunku (od obszaru o wyższym stężeniu do obszaru o niższym stężeniu) przy użyciu wysokiego ciśnienia, zostały wówczas sformułowane tylko na poziomie teorii.
Odkrycie jak działa odwrócona osmoza i późniejszy rozwój tej technologii to przykład tego, że nawet czysto naukowe zainteresowania badaczy mogą doprowadzić do powstania wynalazków przydatnych zarówno w życiu codziennym, jak i w przemyśle.
Pod wpływem ciśnienia większego niż ciśnienie osmotyczne, bardziej stężony rozpuszczalnik przechodzi przez membranę do roztworu o mniejszym stężeniu, czyli zachodzi zjawisko odwróconej osmozy.
Pierwsze praktyczne zastosowania odwróconej osmozy
W 1959 roku dwaj naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles, Sidney Loeb i Srinivasa Sourirajan dokonali przełomu w badaniach nad odwróconą osmozą. Opracowali pierwsze półprzepuszczalne membrany, które okazały się wystarczająco efektywne, aby przeprowadzać odsalanie wody morskiej na dużą skalę. Ich, wykonane z octanu celulozy, membrany miały zdolność do efektywnego oddzielania soli od wody, co umożliwiło praktyczne zastosowanie odwróconej osmozy w przemyśle.
W latach 60. i 70. XX wieku technologia odwróconej osmozy była intensywnie rozwijana i udoskonalana. Nowe materiały (np. poliamid) i konstrukcje membran znacznie zwiększyły wydajność i trwałość wszelkich rozwiązań bazujących na tym procesie.
Rozwój i komercjalizację technologii wykorzystujących odwróconą osmozę znacząco przyspieszyły badania opublikowane przez Loeba i Sourirajana w 1965 roku.
Komercjalizacja i zastosowania odwróconej osmozy
Odwrócona osmoza jest obecnie stosowana do oczyszczania wody pitnej zarówno w warunkach domowych, jak i na większą skalę. Przemysłowa odwrócona osmoza sprawdza się między innymi w produkcji elektroniki, żywności i farmaceutyków, czyli wszędzie tam, gdzie wymagana jest woda ultra-czysta. Technologia odwróconej osmozy znalazła również szerokie zastosowanie w odsalaniu wody morskiej, szczególnie w regionach z ograniczonym dostępem do słodkiej wody, takich jak Bliski Wschód.
W Polsce o odwróconej osmozie głośno zrobiło się już w latach 90., jednak ze względu na swój wygląd, filtry kuchenne z tamtej epoki nie zyskały przychylności konsumentów. Od tego czasu wiele się jednak zmieniło, a współczesne urządzenia są doskonale zoptymalizowane pod kątem rozmiarów i wydajności przy minimalnym odrzucie wody do kanalizacji.
Zasada działania odwróconej osmozy
W systemach odwróconej osmozy, surowa woda jest najpierw oczyszczana z zanieczyszczeń mechanicznych na wkładach wstępnych. Cząstki stałe doprowadziłyby w przeciwnym razie do zapchania membrany osmotycznej i spadku jej wydajności. Przed membraną osmotyczną często pojawia się także wkład węglowy, dzięki któremu z wody zostaje wyeliminowany chlor i jego pochodne będące pozostałościami procesów dezynfekcji. Wstępnie oczyszczona woda zostaje następnie skierowana na półprzepuszczalną membranę, gdzie zachodzi odwrócona osmoza.
Odwrócona osmoza, podobnie jak nanofiltracja i ultrafiltracja, jest zaliczana do procesów membranowych.
Zbudowana z cienkich błon półprzepuszczalnych, membrana osmotyczna rozdziela wodę na dwa roztwory o różnym stężeniu. Przez membranę przechodzi niemal wyłącznie czysta chemicznie woda, natomiast zanieczyszczenia są odprowadzane do kanalizacji.
W filtrach kuchennych po membranie osmotycznej stosuje się zazwyczaj dodatkowe wkłady do podszlifowania jej parametrów organoleptycznych, dzięki czemu woda nabiera idealnego smaku, zapachu oraz barwy i jest gotowa do spożycia.
Działanie odwróconej osmozy może być jeszcze bardziej higieniczne, dzięki antybakteryjnej powłoce Microban® obecnej m.in. w filtrach kuchennych Atlas Filtri OASIS Sanic. Z kolei w małym mieszkaniu oraz wszędzie tam, gdzie wielkość powierzchni jest mocno ograniczona, najlepiej sprawdzi się odwrócona osmoza bez zbiornika.
Z czego zbudowana jest odwrócona osmoza?
Każdy system odwróconej osmozy to w rzeczywistości układ wkładów filtracyjnych współpracujących z membraną osmotyczną. W zestawie z odwróconą osmozą zazwyczaj znajduje się także wylewka do pobierania oczyszczonej wody oraz akcesoria instalacyjne wraz z instrukcją jak zamontować odwróconą osmozę. W przypadku standardowych modeli, podstawowym elementem wyposażenia jest również zbiornik magazynujący oczyszczoną wodę, przy czym nowoczesne systemy odwróconej osmozy często działają przepływowo.
Co usuwa odwrócona osmoza?
Membrana osmotyczna to półprzepuszczalna przegroda o grubości około 0,05 – 2 mm tworząca selektywną barierę oddzielającą dwie fazy ciekłe o różnym stężeniu.
Parametr, który obrazuje z kolei dokładność filtracji to tzw. mikronaż, czyli wielkość określająca najmniejsze zatrzymywane zanieczyszczenia. Powszechnie stosowane przy oczyszczaniu wody – mechaniczne filtry narurowe są zazwyczaj wyposażone we wkłady o mikronażu od 1 do 100 mikrometrów. Pory w membranie osmotycznej mają średnicę około 0,0001-0,0005 mikrometra, czyli są w stanie zatrzymać bakterie (najmniejsze nanobakterie są wielkości 0,2 mikrometra[1], czyli 400-2000 razy większe niż pory membrany osmotycznej), wirusy (najmniejszy znany nauce wirus ma wielkość około 20 nanometrów[2], czyli jest 40-200 razy większy), niemal wszystkie substancje chemiczne (w tym metale ciężkie, pestycydy, związki organiczne, azotany i azotyny), a nawet pojedyncze jony.
Dzięki odwróconej osmozie, woda staje się miękka. Ponieważ dzięki temu nie powstaje kamień w wodzie, który może powodować spadek żywotności sprzętu AGD, taka kranówka świetnie nadaje się do napełniania ekspresu do kawy, żelazka, albo czajnika elektrycznego.
Czy wodę po odwróconej osmozie można pić?
Woda oczyszczona przez system odwróconej osmozy jest w pełni bezpieczna do spożycia. Nie zawiera bakterii, wirusów, ani żadnych związków chemicznych, które mogłyby okazać się szkodliwe dla zdrowia. Jednocześnie doskonale wydobywa aromat i smak przyrządzanych na jej bazie napojów oraz potraw.
Zawsze podkreślam, że mitem jest krążąca w Internecie opinia, jakoby kranówka po odwróconej osmozie wypłukiwała z organizmu minerały. Wiedząc natomiast jak działa odwrócona osmoza można się spodziewać, że w wodzie po filtracji nie będzie żadnych substancji odżywczych. Biorąc jednak pod uwagę fakt, że niemal wszystkie składniki pokarmowe organizm pobiera z pożywienia, nie ma tu żadnego powodu do obaw.
Piotr Pisarski
Odpowiednio zbilansowana dieta zapewnia właściwą podaż minerałów i witamin, jakich potrzebuje ludzki organizm, a woda pełni głównie rolę ich nośnika. Z drugiej strony nic nie stoi na przeszkodzie, aby wzbogacać kranówkę po odwróconej osmozie w składniki korzystne dla zdrowia.
Jak uzupełniać minerały w wodzie po odwróconej osmozie?
Wodę po filtracji na membranie osmotycznej można wzbogacać w minerały stosując specjalistyczne wkłady mineralizujące. Wewnątrz takiego wkładu znajduje się złoże, które podczas przepływu wody uwalnia wapń, magnez, a także potas, sód, czy chlorki. Wydajność i efektywność nasycenia w minerały spada oczywiście wraz ze wzrostem ilości przefiltrowanej wody. Z tego właśnie względu należy pamiętać o okresowej wymianie wkładów oraz nauczyć się jak dbać o odwróconą osmozę, aby działała skutecznie i bezawaryjnie przez długie lata.
W tej kategorii produktów na rynku wyróżnia się wkład rewitalizujący Ecoperla Elixir z wypełnieniem z magnezu w czystej postaci. Kiedy surowa woda przepływa przez złoże, zachodzi reakcja chemiczna, w wyniku której kranówka zostaje wzbogacona w magnez oraz wolny wodór, a jednocześnie wzrasta jej pH. Powstająca w ten sposób woda wodorowa o dużym stężeniu magnezu to doskonała baza dla zbilansowanej diety oraz sposób na lepsze samopoczucie każdego dnia.
Jak działa odwrócona osmoza – podsumowanie
Woda po odwróconej osmozie jest nie tylko krystalicznie czysta i zdrowa, ale też idealna do celów spożywczych. Jej zapach, smak i barwa pozostają neutralne, dzięki czemu kranówka ma parametry zbliżone lub nawet lepsze od wody butelkowanej. Decydując się na taki filtr kuchenny warto jednak sięgać po sprawdzone rozwiązania od renomowanych producentów. Dobrej jakości system odwróconej osmozy, który polecają inni użytkownicy, to bowiem pewność, że w Twojej kranówce nie ma żadnych szkodliwych dla zdrowia zanieczyszczeń.
