Osmose inversée comment cela fonctionne, à quoi sert-il, exemples

La osmose inversée Usmosis Inverse est une procédure qui permet l'établissement d'un débit d'eau, à travers une membrane semi-perméable, du compartiment avec la plus forte concentration de soluté au compartiment avec la concentration plus faible de soluté.

Le débit d'eau dans l'osmose inverse est obtenu par l'alimentation de pression à la solution d'une plus grande concentration de soluté. Pendant ce temps, dans l'osmose, l'eau passe de la solution moins concentrée à la solution la plus concentrée, grâce à une différence de présence hydrostatique entre les deux compartiments.

Représentation générale de l'osmose inverse. Source: Gabriel Bolívar.

Comme indiqué ci-dessus, la pression appliquée conduit aux molécules d'eau pour traverser la membrane asymétrique, bien que les ions dissous sur le côté du comportement le plus concentré.

Pour l'établissement de la procédure d'osmose inverse, la création de membranes asymétriques était nécessaire, faite par Sidney Loeb et Srinivasa Souirajan.

De même, la conception fournie par John Cadotte d'une méthode de polymérisation était indispensable, ce qui a permis l'élaboration des membranes qui permettent l'écoulement de l'eau et réduisent l'écoulement des sels à un degré élevé.

L'osmose inverse a de nombreuses applications, telles que: le dessalement de l'eau marine, la purification de l'eau, la transformation des aliments, la production d'hydrogène, etc.

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Comment fonctionne l'osmose inverse?

Pression osmotique et débit d'eau

Dans l'osmose, il y a un débit d'eau à travers une membrane semi-perméable: de la solution la plus diluée à la solution la plus concentrée. Cela détermine une augmentation de la pression exercée par l'eau dans le compartiment avec la plus grande concentration de soluté. Cette pression est connue sous le nom de pression osmotique.

La pression osmotique s'oppose au débit d'eau du compartiment avec la plus faible concentration de solutés au compartiment avec la plus forte concentration de solutés. Par conséquent, le rétablissement d'un équilibre osmotique entre les compartiments est favorisé.

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Dans l'osmose inverse, l'écoulement de l'eau est orienté de la solution la plus concentrée aux plus diluées. La solution concentrée est la solution aqueuse qui est traitée pour dilution ou purification. La pression osmotique est orientée dans le sens de ce flux et, par conséquent, la favorise.

Bombe

Dans l'osmose inverse, la pression est fournie au moyen d'une pompe à eau traitée. Cela favorise un débit d'eau du compartiment qui contient la solution traitée vers le compartiment avec de l'eau purifiée.

La concentration de l'eau traitée augmente à mesure que le temps du processus d'osmose inverse a lieu. La puissance de la pompe utilisée dépendra de l'utilisation qui sera donnée.

Membrane asymétrique

Le débit d'eau de la solution traitée pour sa purification se produit à travers une membrane asymétrique. Cette membrane est très perméable à l'eau et peu perméable aux sels, étant nécessaire pour être résistante à la pression exercée sur les eaux traitées et les substances présentes en eux.

Les membranes asymétriques se composent de deux couches: une peau mince et une plus grande épaisseur et résistance, très poreuse. Comme la pompe utilisée, le type de membrane à utiliser dans l'osmose inverse dépend de l'utilisation à laquelle il est prévu.

Composants d'une usine de purification de l'eau par osmose inverse

Usine de production d'osmose inverse. Source: twhair / cc by-sa (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 4.0)

Pompe électrique

Schématiquement, cette plante se compose d'une pompe à alimentation qui fournit la pression nécessaire pour le système d'osmose inverse. Dans certains cas, une pompe supplémentaire est utilisée avant le système d'osmose inverse

Système de filtre

Un système de filtre dont la fonction est l'élimination des substances polluantes de l'eau. Parmi les filtres, un carbone activé est utilisé pour l'élimination des composés organiques qui produisent de mauvaises odeurs d'eau, et un autre filtre pour éliminer le chlore, ainsi qu'un système qui absorbe le calcium et le magnésium pour adoucir l'eau.

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Système de dosage anti-incapant

Un système de dosage anti-record qui élimine les substances qui peuvent endommager la membrane du système d'osmose inverse.

Il a également un système d'osmose inverse et un réservoir de stockage de produits.

Quelle est l'osmose inverse pour?

En termes généraux, l'osmose inverse a les applications suivantes:

-Purification des liquides

-Concentration de substances dissous dans les liquides

Les deux seront traités dans la prochaine et dernière section avec des exemples.

Exemples

Purification de l'eau dans les maisons

Dans de nombreuses maisons, des plantes qui utilisent le système d'osmose inverse pour obtenir de l'eau à boire et à cuire. Cette eau est caractérisée par la cristalline, de bonne saveur et exempte de bactéries ou d'autres organismes polluants.

Les usines de transformation de l'eau, en plus du système d'osmose inverse, sont équipées d'un système de filtre et même d'une source de lumière ultraviolette qui garantit la qualité de l'eau.

Dessalement de l'eau marine

De nombreuses populations sont situées dans des zones arides sur la mer.

Cela a produit l'idée du dessalement de l'eau de mer, étant l'osmose inverse une procédure utilisée dans des milliers de plantes de dessalement pour la production d'eau potable.

Le problème d'énergie nécessaire pour le fonctionnement des usines d'osmose inverse, l'ont résolue en utilisant l'énergie solaire. L'énergie solaire est utilisée pour charger des cellules photovoltaïques qui servent de source d'électricité pour le fonctionnement des usines de dessalement.

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L'utilisation de l'osmose inverse dans le dessalement de l'eau a été utilisée dans les populations australiennes, par exemple: Perth.

Préparation des aliments

On pensait que la seule application d'osmose inverse était d'obtenir de l'eau potable. Cependant, une application très importante est la concentration de liquides alimentaires, comme les jus, le lait, la bière, etc. L'osmose inverse permet l'extraction de l'eau de ces aliments.

Dans le cas du lait, sa soumission à l'osmose inverse permet d'augmenter la concentration de ses protéines et facilite même l'obtention des protéines sériques de lait. Le jus de tomate peut être concentré par une procédure similaire pour la production de pâte de tomate et de ketchup.

L'osmose inverse a été utilisée à Bordeaux, en France, pour concentrer les vins, en utilisant de nombreuses usines d'osmose inverse.

Soins d'aquarium

Dans de nombreux aquariums de récifs, l'osmose inverse pour la production de l'eau qui y est utilisée est utilisée, car l'eau courante contient de nombreux éléments et composés nocifs pour la croissance et la reproduction du poisson que ces aquariums habitent

L'osmose inverse a l'avantage d'une production d'eau de haute qualité à faible coût. Par conséquent, il s'agit de la procédure préférée d'utiliser l'eau à utiliser dans ces aquariums.

Les références

1. Montoreano, R. (Année mille neuf cents quatre-vingts-quinze). Manuel de physiologie et de biophysique. 2^donner Édition. Éditions du rectorat de l'Université de Carabobo
2. Wikipédia. (2020). Osmose inverse. Récupéré de: dans.Wikipédia.org
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4. Lentech b.V. (2020) Qu'est-ce que l'osmose inverse? Récupéré de: lentech.est
5. Aqua pur. (s.F.). Quelle est l'osmose inverse? Récupéré de: est.Pureaqua.com