Мы редко задумываемся над тем, благодаря чему эффективно работает система очистки воды или происходит обмен веществ в организме. Однако оба эти процесса базируются на одном и том же понятии, называемом осмос.
Сущность явления осмоса такова: если по разные стороны полупроницаемой мембраны, способной пропускать только лишь молекулы воды, будут находиться растворы солей с разной концентрацией, то молекулы воды начнут перемещаться через мембрану из слабо концентрированного в более концентрированный раствор.
Осмос — процесс, на котором базируется обмен веществ всех живых организмов, от простейших до самых сложных. Питательные вещества поступают в клетки, используются, а обратно выводятся метаболиты (продукты распада). Все эти процессы (в клетку — из клетки) осуществляются через полупроницаемые мембраны, которые могут пропускать одни вещества и не пропускают другие.
Осмос в процессах и явлениях
Что значит хотеть пить? Очевидно, такая потребность сигнализирует о том, что клеткам организма не хватает воды. Попавшая в организм жидкость, благодаря процессу осмоса, поступает к страдающим от нехватки влаги органам.
Осмос — основа не только обмена веществ, но и большого количества окружающих нас процессов и явлений.
Например, консервирование продуктов питания происходит благодаря процессу экзосмоса. Соль, сахар, уксус — это не только вкусовые добавки, но и отличные консерванты.
При варке варенья или изготовлении овощных консервов высокая концентрация консервирующих веществ снаружи заставляет бактериальные клетки терять воду и погибать. Благодаря осмосу ягоды, фрукты и овощи при варке в растворах с солью или сахаром теряют воду и сморщиваются. Бактерии погибают, а варенья, соленья и консервы долго хранятся без признаков порчи.
Где используется обратный осмос
Когда на раствор с большей концентрацией воздействует внешнее давление, превышающее осмотическое, молекулы воды начинают двигаться через полупроницаемую мембрану в обратном направлении — из более концентрированного раствора в имеющий меньшую концентрацию. Этот процесс называется обратный осмос.
В процессе обычного осмоса можно получить насыщенный микроэлементами раствор. При обратном осмосе, наоборот, удается избавить жидкость от различных примесей.
Современные бытовые и промышленные системы очистки воды основаны на принципах обратного осмоса, при котором раствор под давлением проходит через специальную синтетическую мембрану. Благодаря этому задерживается до 98% минеральных солей и различных примесей, среди которых тяжёлые металлы, свинец, хлор, примеси пестицидов, различные бактерии и вирусы.
Явление обратного осмоса широко применяется в различных отраслях промышленности (химическая, фармацевтическая, пищевая, косметическая, микробиологическая, нефтехимическая и др.). Особенно широко эти процессы задействованы на предприятиях, где нужна дистиллированная вода. Промышленные фильтры обратного осмоса очищают воду на 99,9%.
Природный механизм на службе человека
Технологии обратного осмоса используются в производстве напитков (удаление минералов и солей); в производстве медикаментов и косметических препаратов; в химической промышленности (уменьшение гидрокарбонатной щелочности); при очистке бутилированной воды; производстве элементов микроэлектроники; очистки хозяйственных жидкостей и сточных вод.
В настоящее время фильтрация с помощью обратного осмоса практически полностью вытеснила с рынка ионную дистилляцию, которая по энергозатратам в разы дороже.
Осмос — это один из механизмов, которые использует природа в обеспечении жизнедеятельности живых организмов. Человек, поставив себе на службу предложенные природой механизмы, может защищать свое здоровье от многих негативных явлений, в том числе и от последствий загрязнения воды.
