Krótki wstęp o osmozie
Zanim przejdziemy do wyjaśniania, czym jest membrana osmotyczna i jaką funkcję pełni, powiedzmy nieco o samym procesie odwróconej osmozy. Sama osmoza to proces występujący w przyrodzie – polega on na dyfuzji, czyli przemieszczaniu się cząsteczek rozpuszczalnika (np. wody) przez błonę półprzepuszczalną, która rozdziela dwa roztwory o różnym stężeniu – ruch ten zachodzi jednokierunkowo, z roztworu o niższej gęstości do roztworu o gęstości wyższej. Zjawisko osmozy obserwowane jest między innymi w przypadku roślin, które w ten sposób transportuję wodę z korzeni do liści.
Odwrócona osmoza polega na tym, że ruch cząsteczek został odwrócony – wyjaśnia przedstawiciel firmy Global Water. – Przemieszczają się one z roztworu o wyższej gęstości do roztworu o niższej gęstości. Proces ten wykorzystywany jest w uzdatnianiu wody użytkowej i pitnej.
Czym jest membrana osmotyczna
Oczywiście, żeby odwrócona osmoza mogła zachodzić, konieczne jest wykorzystanie odpowiedniej błony półprzepuszczalnej. Taką rolę właśnie pełnią membrany osmotyczne. Są to specjalne wielowarstwowe tkaniny, wykonywane z jednego lub dwóch rodzajów kompozytów – do ich produkcji wykorzystuje się polimery, między innymi estry celulozy czy poliamidy aromatyczne. Każde z tych tworzyw posiada pewne właściwości, przykładowo estry celulozy wykazują niską wrażliwość na zmiany temperatury oraz wysoką odporność mikrobiologiczną. Niezależnie od technologii wykonania oraz wykorzystanych w tym procesie tworzyw, główną cechą membrany jest fakt, że jej powierzchnie pokrywają pory, przez które mogą przedostawać się cząsteczki wody oraz innych związków. Zewnętrzne warstwy membrany odznaczają się większą porowatością niż warstwy wewnętrzne – dzięki temu możliwe jest stopniowe filtrowanie wody, oddzielanie od niej mikroskopijnych zanieczyszczeń, np. drobnoustrojów w niej żyjących. Ostatnia warstwa membrany posiada pory o wielkości 0,0001 mikrona – przez tak niewielkie otwory mogą przedostać się wyłącznie cząsteczki wody oraz niewielkie ilości minerałów, takich jak sód, wapń, magnez. Odwrócona osmoza zachodzi w wyniku „przeciskania” wody przez membranę pod wpływem wysokiego ciśnienia wody wodociągowej.