การออสโมซิสเป็นปรากฏการณ์ที่น้ำบริสุทธิ์ไหลจากสารละลายเจือจางผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมเข้าไปได้ไปยังสารละลายที่มีความเข้มข้นสูงกว่า เมมเบรนยอมให้โมเลกุลและไอออนขนาดเล็กผ่านเข้าไปได้ แต่ทำหน้าที่เป็นอุปสรรคต่อโมเลกุลขนาดใหญ่หรือสารที่ละลาย รีเวอร์สออสโมซิสเป็นกระบวนการออสโมซิสแบบย้อนกลับ สารละลายที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าจะมีแนวโน้มตามธรรมชาติที่จะเคลื่อนไปยังสารละลายที่มีความเข้มข้นสูงกว่า

ระบบรีเวิร์สออสโมซิสทำงานอย่างไร?

รีเวอร์สออสโมซิสเป็นกระบวนการที่กำจัดสิ่งปนเปื้อนแปลกปลอม สารที่เป็นของแข็ง โมเลกุลขนาดใหญ่ และแร่ธาตุออกจากน้ำโดยใช้แรงดันดันผ่านเยื่อชนิดพิเศษ เป็นระบบกรองน้ำที่ใช้ปรับปรุงน้ำสำหรับดื่ม ปรุงอาหาร และใช้งานที่สำคัญอื่นๆ..

หากไม่มีแรงดันน้ำ น้ำสะอาด (น้ำที่มีความเข้มข้นต่ำ) ที่ผ่านการออสโมซิสจะเคลื่อนไปยังน้ำที่มีความเข้มข้นสูง น้ำถูกผลักผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้ แผ่นกรองเมมเบรนนี้มีรูพรุนจำนวนมาก ซึ่งมีขนาดเล็กเพียง 0.0001 ไมครอน ซึ่งสามารถกรองสิ่งปนเปื้อนได้ประมาณ 99% เช่น แบคทีเรีย (ประมาณ 1 ไมครอน) ควันบุหรี่ (0.07 ไมครอน ไวรัส (0.02-0.04 ไมครอน) เป็นต้น และมีเพียง โมเลกุลของน้ำบริสุทธิ์จะไหลผ่านเข้าไป

การทำน้ำให้บริสุทธิ์แบบรีเวอร์สออสโมซิสอาจกรองแร่ธาตุที่เป็นประโยชน์ทั้งหมดที่ร่างกายของเราต้องการออกไป แต่เป็นเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพและผ่านการพิสูจน์แล้วในการผลิตน้ำที่สะอาดบริสุทธิ์เหมาะสำหรับดื่ม ระบบ RO ควรให้น้ำที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นเวลาหลายปี คุณจึงสามารถดื่มได้โดยไม่ต้องกังวล

เหตุใดไส้กรองเมมเบรนจึงมีประสิทธิภาพในการกรองน้ำ?

โดยทั่วไป เครื่องกรองน้ำที่ได้รับการพัฒนามาจนถึงปัจจุบันจะแบ่งออกเป็นส่วนใหญ่เป็นวิธีกรองแบบไม่มีเมมเบรน และวิธีการกรองน้ำแบบรีเวิร์สออสโมซิสโดยใช้เมมเบรน

การกรองแบบไร้เมมเบรนส่วนใหญ่จะใช้ไส้กรองคาร์บอนซึ่งจะกรองเฉพาะรสชาติ กลิ่น คลอรีน และสารอินทรีย์บางชนิดในน้ำประปาเท่านั้น อนุภาคส่วนใหญ่ เช่น สารอนินทรีย์ โลหะหนัก สารอินทรีย์ และสารก่อมะเร็ง ไม่สามารถกำจัดและผ่านได้ ในทางกลับกัน วิธีการทำน้ำให้บริสุทธิ์แบบรีเวอร์สออสโมซิสโดยใช้เมมเบรนเป็นวิธีการทำน้ำให้บริสุทธิ์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในโลกโดยใช้เมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านของน้ำที่ทำโดยเทคโนโลยีวิศวกรรมโพลีเมอร์ที่ล้ำสมัย เป็นวิธีการทำน้ำให้บริสุทธิ์ที่ผ่านและแยกและกำจัดแร่ธาตุอนินทรีย์ โลหะหนัก แบคทีเรีย ไวรัส แบคทีเรีย และวัสดุกัมมันตรังสีที่มีอยู่ในน้ำประปาเพื่อผลิตน้ำบริสุทธิ์

ผลที่ได้คือตัวถูกละลายยังคงอยู่ที่ด้านที่มีแรงดันของเมมเบรน และปล่อยให้ตัวทำละลายบริสุทธิ์ผ่านไปยังอีกด้านหนึ่ง หากต้องการ "คัดเลือก" เมมเบรนนี้ไม่ควรปล่อยให้โมเลกุลหรือไอออนขนาดใหญ่ผ่านรูพรุน (รู) แต่ควรปล่อยให้ส่วนประกอบที่มีขนาดเล็กกว่าของสารละลาย (เช่น โมเลกุลของตัวทำละลาย เช่น น้ำ, H2O) ผ่านได้อย่างอิสระ

โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่นี่ในแคลิฟอร์เนีย ซึ่งมีความกระด้างรุนแรงในน้ำประปา ทำไมไม่เพลิดเพลินไปกับน้ำที่สะอาดและปลอดภัยยิ่งขึ้นด้วยระบบรีเวิร์สออสโมซิสล่ะ?

ตัวกรองเมมเบรน R/O

ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 Dr. Sidney Loeb จาก UCLA ได้ทำรีเวอร์สออสโมซิส (RO) ในทางปฏิบัติโดยการพัฒนาร่วมกับ Srinivasa Sourirajan ซึ่งเป็นเมมเบรนแบบแอนไอโซทรอปิกแบบกึ่งซึมผ่านได้ เยื่อออสโมซิสเทียมได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษให้เป็นเยื่อกึ่งซึมผ่านได้ โดยมีรูพรุนขนาด 0.0001 ไมครอน หรือหนึ่งในล้านของความหนาของเส้นผม เมมเบรนนี้เป็นตัวกรองพิเศษที่ผลิตโดยเทคโนโลยีวิศวกรรมโพลีเมอร์ซึ่งไม่มีสารเคมีปนเปื้อน รวมถึงแบคทีเรียและไวรัสที่สามารถผ่านไปได้

เมื่อแรงดันน้ำที่ปนเปื้อนไหลผ่านเมมเบรนชนิดพิเศษนี้ สารเคมีที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง เช่น น้ำมะนาวที่ละลายในน้ำ และสารเคมีที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง เช่น มะนาวที่ละลายในน้ำ จะถูกส่งผ่านเยื่อกึ่งซึมผ่านที่มีความบริสุทธิ์เท่านั้น น้ำที่มีน้ำหนักโมเลกุลเล็กและออกซิเจนละลายน้ำ และแร่ธาตุอินทรีย์ปริมาณเล็กน้อย ได้รับการออกแบบมาให้ระบายออกจากเมมเบรนด้วยแรงดันของน้ำใหม่ที่ไม่ผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านและยังคงดันเข้าไปต่อไป

ผลที่ได้คือตัวถูกละลายยังคงอยู่ที่ด้านที่มีแรงดันของเมมเบรน และปล่อยให้ตัวทำละลายบริสุทธิ์ผ่านไปยังอีกด้านหนึ่ง หากต้องการ "คัดเลือก" เมมเบรนนี้ไม่ควรปล่อยให้โมเลกุลหรือไอออนขนาดใหญ่ผ่านรูพรุน (รู) แต่ควรปล่อยให้ส่วนประกอบที่มีขนาดเล็กกว่าของสารละลาย (เช่น โมเลกุลของตัวทำละลาย เช่น น้ำ, H2O) ผ่านได้อย่างอิสระ

เมมเบรนซึ่งเปิดตัวเพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์ พัฒนาขึ้นเพื่อการสงครามทางทหารหรือเพื่อจัดหาน้ำดื่มที่สะอาดและปราศจากการปนเปื้อนให้กับทหาร และยังช่วยชำระปัสสาวะของนักบินอวกาศที่รวบรวมไว้เมื่อมีเหตุการณ์ที่ไม่คาดฝันเกิดขึ้นระหว่างการสำรวจอวกาศ มันถูกใช้สำหรับการบินและอวกาศสำหรับน้ำดื่ม และเมื่อเร็ว ๆ นี้ บริษัทเครื่องดื่มรายใหญ่กำลังใช้เครื่องกรองน้ำอุตสาหกรรมที่มีความจุขนาดใหญ่สำหรับการผลิตขวด และใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับเครื่องกรองน้ำในครัวเรือน