اسمز معکوس: تفاوت میان نسخه‌ها

[[پرونده:ReverseOsmosis with PressureExchanger.svg|بندانگشتی|300px|طرح واره‌ای از یک سیستم اسمز معکوس (آب شیرین کن){{سخ}}''۱'':جریان ورودی از آب دریا,دریا، {{سخ}}''۲'': جریان آب تصفیه شده (۴۰٪),{{سخ}}''۳'':جریان تغلیظ شده (۶۰٪),{{سخ}}''۴'':جریان آب دریا (۶۰٪),{{سخ}}''۵'': مواد ته مانده (فاضلاب),{{سخ}}''A'': پمپ فشار بالابالا، ,{{سخ}}''B'': پمپ گردش آب,آب، {{سخ}}''C'':واحد اسمز به همراه غشا,غشا، {{سخ}}''D'': مبدل فشار]]

''' اسمز معکوس''' {{به انگلیسی|Reverse osmosis}} فرایندی است که در آن از [[فشار]] برای معکوس نمودن جریان [[اسمز]]ی [[آب]] از درون یک غشای [[نیمه‌تراوا]] استفاده می‌شود. اگر یک غشای نیمه‌تراوا بین دو محلول آب خالص و آب ناخالص قرار گیرد آب به گونۀگونهٔ طبیعی و تحت خاصیت اسمزی از [[غلظت]] پایین ترپایین‌تر به غلظت بالاتر جریان می‌یابد. این پدیده تا هنگامی که [[پتانسیل شیمیایی|پتانسیل‌های شیمیایی]] دو طرف برابر گردند ادامه خواهد یافت. در [[حالت تعادل]] اختلاف فشار بین دو طرف غشا برابر اختلاف [[فشار اسمزی]] است. اگر فشاری برابر با اختلاف فشار اسمزی به محلول غلیظ‌تر اعمال گردد جریان آب قطع خواهد شد. در صورتیکه فشار اعمال شده بیشتر از فشار اسمزی باشد، جهت جریان طبیعی آب، معکوس خواهد گردید.

در این روش آب با فشار از میان غشایی گذرانده می‌شود که [[نیترات]] و سایر [[مواد معدنی]] را فیلتر می‌کند. نیم تا دو سوم آب پشت این غشا باقی می‌ماند که به عنوان آب پسمانده دور ریخته می‌شود. سیستم‌های اسمز معکوس با کارآییکارایی بالا از فشارهای در حد یک میلیون [[پاسکال]] استفاده می‌کنند.

صنایع امروز برای تصفیه آب مورد استفاده در بخشهای تولید بخار و فرایند خود از سیستم اسمز معکوس استفاده فراوانی می‌برند. اساس کار این دستگاههادستگاه‌ها بر عبور ملکولهای غیر یونی مثل آب از یک غشاء با روزنه‌های بسیار ریز بنا شده است. این غشاءها به صورتی ساخته شده‌اند که ملکولهای خنثی را براحتی از خود عبور می‌دهند. به همین دلیل آب ورودی به سیستم، که دارای املاح مختلف است به آب تقریباً خالص تبدیل می‌گردد. در سیستم اسمز معکوس، جریان ورودی یا خوراک (Feed) به دو جریان آب تصفیه شده (Permeate) و پساب غلیظ (Concentrated) یا (Brine) تبدیل می‌شود.

فرض کنید دو ظرف، یکی حاوی آب نمک (۱) ودیگری حاوی آب خالص (۲) توسط یک لوله به یکدیگر متصل بوده وهر دو دارای ارتفاع مساوی از آب و در یک سطح قرار داشته باشند. جهت برقراری تعادل در غلظت یونهای سدیم و کلراید از ظرف آب نمک، یونهای نمک به صورت [[نفوذ مولکولی]] به ظرف آب خالص انتقال یافته تا تعادل غلظت بین هر دو ظرف برقرار گردد. اما اگر بین این دو ظرف و در مسیر جریان آب یک غشاء قرار گیرد که فقط اجازه دهد مولکولهای آب از آن عبور کنند، یونهای نمک اجازه عبور نخواهند داشت.داشت؛ لذا برای برقراری تعادل در غلظت، آب خالص از ظرف شماره (۲) به ظرف شماره (۱) انتقال می‌یابد و این عمل تا آنجا ادامه می‌یابد که افزایش ارتفاع حاصله در ظرف آب نمک، [[فشار مضاعف]] ایجاد کرده و اجازه انتقال آب از ظرف شماره (۲) به ظرف شماره (۱) را ندهد. این فشار را فشار اسمزی می گویندمی‌گویند و طبق قانون Vant Hoff تابعی است از غلظت نمک در هر دو طرف غشاء.

سعی می‌شود آب قبل از ورود به دستگاه اسمز معکوس، حتماً تصفیه مقدماتی گردد.گردد؛ ولی با این حال لازم است پیش از انتخاب غشاء عملیت پایلوتی صورت پذیرد. به علت کیفیت بسیار عالی آب خروجی از سیستم اسمز معکوس امروزه بیشتر صنایع از این روش، بجای بکارگیری سیتمهای تعویض یونی استفاده می‌کنند. زیرا مبادله کننده‌های یونی به علت مصرف زیاد مواد شیمیایی و [[رزین]]، دارای هزینه راهبری و نگهداری زیادی می‌باشند.