Osmoza.doc
-
Upload
raymond-roberson -
Category
Documents
-
view
227 -
download
0
Transcript of Osmoza.doc
7/23/2019 Osmoza.doc
http://slidepdf.com/reader/full/osmozadoc 1/4
Osmoza
Student:
Specializarea: TPPA III
Profesor:
7/23/2019 Osmoza.doc
http://slidepdf.com/reader/full/osmozadoc 2/4
Osmoza
Osmoza este difuzia unui solvent (de obicei apa) printr-o membranasemipermeabila,dintr-o solutie cu concentratie mica de solvat(potential mare al apei)intr-
o solutie cu concentratie mare de solvat(potential mic al apei),pana la un anumit gradient
de concentratie al solutiei!ste un proces fizic in care un solvent de deplaseaza,fara a primi energie,printr-o membrana semipermeabila(permeabila la solvent,dar nu si la
solutie) separandu-se in doua solutii de concentratii diferiteAcest efect poate fi masurat
prin cresterea presiunii solutiei "ipertonice,fata de cea "ipotonica Presiunea osmotica este definita ca presiunea necesara pentru a mentine
ec"ilibrul,fara o miscare a solventuluiPresiunea osmotica este o proprietate
asociativa,aceasta insemnand ca proprietatea depinde de concentratia molara a solutieidar nu si de identitatea sa
#embrana cu permeabilitate selectiva permite difuziunea apei nu si a substantei
dizolvate#ulte membrane celulare se comporta in acest fel,osmoza fiind un mecanism
vital in transportul lic"idelor in cadrul organismelor vii Osmoza este importanta in sistemele biologice unde multe membrane biologice sunt
semipermeabileIn general aceste membrane sunt impermeabile la solutii organice cu
molecule mari precum poliza"aridele in timp ce sunt permeabile la apa si solutii cumolecule de volum mic,neincarcate
Permeabilitatea poate depinde de proprietatile solubilitatii,sarcina,sau dimensiunile
moleculare ale solutiei#oleculele de apa trec prin peretii celulei de plasma,tonoplast(vacuola)sau protoplast in doua modalitati sau direct prin difuziune prin stratul dublu
fosfolipid sau prin a$uapori(mici proteine transmembrana similare cu cele din difuzia
facilitata si de la crearea canalelor de ioni)
Osmoza poate sa apara atunci cand e%ista o membrana semipermeabila,cum ar fimembrana celulara&and o celula este scufundata in apa,moleculele de apa traverseaza
membrana celulara din zona cu o concentratie redusa de solvat catre o zona cu o
concentratie ridicata de solvatAcest proces poarta denumirea de osmoza Atunci cand membrana selectiva apare de-o parte si de alta apa,moleculele acesteia
trec dintr-o parte in alta,in ambele sensuri cu acelasi flu%'u e%ista un flu% net de apa
prin membrana&u toate acestea in cazul in care e%ista o solutie pe de o parte si apa pura pe de alta parte asupra membranei se e%ercita presiune din ambele parti datorita
moleculelor&u toate acestea moleculele de solvat nu vor reusi sa traverseze membranadatorita dimensiunilor lor mult mai redusaAcest lucru va determina un flu% net de apa la
partea cu solutieIn cazul in care membrana nu se sparge acest flu% net va incetini si incele din urma se va opri atunci cand se obtine un ec"ilibru intre presiunile celor faze
asupra membranei
In mod normal apa pura difuzeaza prin membrana semi-permeabila din celula cuconcentratie mai mica in celula cu concentratie mai mare,avand tendinta de egalizare a
concentratiilor in ambele celule si deci de stabilire a ec"ilibrului
r
7/23/2019 Osmoza.doc
http://slidepdf.com/reader/full/osmozadoc 3/4
OS#O*A I'+!SA: Osmoza inversa este un proces te"nic care aplica fenomenul de osmoza in sens
invers!ste o metoda de filtrare care inlatura multiple molecule mari si ioni din diferite
solutiiPe partea cu concentratia de ioni mai ridicata este aplicata o presiune care preseazamoleculele de apa spre partea cu concentratia mai scazuta de ioni#ateriile organice si
anorganice dizolvate in apa de intrare precum si microorganismele prezentate in ea au
dimensiuni moleculare mult mai mari decat porii ultrafini ai membranei semipermeabilesi nu pot difuza spre partea cu apa filtrata
Astfel pe partea cu apa filtrata se acumuleaza numai molecule de apa,impuritatile din
apa de intrare fiind retinute de membrana semipermeabilae e%emplu,porii membranei
semipermeabile au o dimensiune de cca .,.../ microni,virusii au dimensiuni cuprinseintre .,. si .,.0 microni iar bacteriile au dimensiuni cuprinse intre / si 0 microni
Pentru a impiedica blocarea membranei cu impuritatile din apa de intrare,impuritatile
retinute de membrana trebuie spalate continuu de pe membrana(clatirea membranei)O
instalatie cu osmoza inversa produce deci in afara de apa pura si apa reziduala carecontine impuritatile din apa de intrare si este deversata in canalizare
Osmoza inversa reprezinta o metoda de filtrare de lic"id, care inlatura multe tipuri dela molecule atomice mari la molecule mai mici, prin fortarea lic"idului la presiune inalta
printr-o membrana cu pori (gauri) doar suficient de mare pentru a permite moleculelor
mici sa treaca prin eaAcesta e cea mai frecventa metoda utilizata in purificare apei potabile din apa de mare, de a scoate sarea si alte substante din moleculele de apa &u
toate acestea, procesul de osmoza inversa e, de asemenea, utilizat pentru filtrarea multe
alte tipuri de lic"ide
Procesul poate fi similar cu membrana de filtrare &u toate acestea, e%ista diferenteesentiale intre osmoza inversa si filtrare #ecanismul predominant de scoatere in filtrarea
cu membrana este strecurarea, e%cludere prin marime, astfel incat procesul poate atinge,
teoretic, e%cluderea perfecta de particule, indiferent de parametri operationali, precuminfluienta presiunii si concentratia OI(osmoza inversa), cu toate acestea implica un
mecanism de difuzie, astfel incat separarea eficienta este in functie de concentratia
solitiei, de apa sub presiune si rata de flu% Acesta actioneaza prin utilizarea presiunii pentru a forta o solutie sa treaca printr-o membrana, pastrand substanta pe o parte si care
sa permita solventului pur sa treaca de partea cealalta Aceasta este procesul invers
osmozei normale, care este miscarea naturala de solvent dintr-o zona de concentrare
scazuta de substanta, printr-o membrana, intr-o zona de mare concentrare de substantaatunci cand nici o presiune e%terna nu este aplicata
Peste tot, sisteme de purificare a apei de uz casnic potabil, inclusiv sistemul de
osmoza inversa, sunt utilizate in mod curent pentru imbunatatirea apei pentru baut sigatitAstfel de sisteme cu osmoza inversa de obicei includ un numar de pasi:
- 1n filtru de particule pentru a capta sedimentele, inclusiv rugina si carbonatul de
calciu - Optional, un al doilea filtru de sedimente, cu pori mai mici
- 1n filtru de carbon activ pentru a capta produse c"imice organice si clor, care va
ataca si degrada membranele T2& si de osmoza inversa
- 1n fitru de osmoza inversa, care este un invelis cu membrana subtire dintr-un
7/23/2019 Osmoza.doc
http://slidepdf.com/reader/full/osmozadoc 4/4
compozit de materiale (T2# sau T2&)
- Optional, un al doilea filtru de carbon pentru a capta aceste produse c"imice ce nu s-
au eliminat prin membrana de osmoza inversa - Optional o lampa 1+ pentru dezinfectarea de microbi care pot scapa de filtrare prin
membrana de osmoza inversa
In unele sisteme, pre-filtrul de carbon este omis si membrana de celuloza triacetat(&TA) este utilizata #embrana &TA este predispusa la putrezire decat daca sunt
prote3ate de apa cu clor, in timp ce membrana T2& este predispusa la descompunerea sub
influenta clorului In sistemele &TA, un post-filtru de carbon este necesara pentru aelimina clorul din apa produsul final
Procesoare portable osmoza inversa de apa sunt vandute pentru purificarea apei cu
caracter personal in diverse locuri Pentru a lucra in mod eficient, alimentarea cu apa la
aceste unitati trebuie sa fie cel mai bine sub o presiune (0. psi sau mai mare este norma)Procesoare de osmoza inversa portabile pot fi folosite de persoane care locuiesc in mediul
rural fara apa curata, departe de conductele de apa a orasului Oamenii din zonele rurale
filtreaza singuri apa din ocean sau rau, dispozitivul este usor de folosit (pentru apa sarata
ar putea fi necesara membrane speciale) 1nii calatori cu barca in e%cursii lungi, sau la pescuit, sau ce campeaza pe o insula, sau in tarile in care apa locala furnizata este poluata
sau care nu corespunde standardelor, utilizeaza procesoare cu osmoza inversa impreunacu sterilizatori 1+ Sistemele cu osmoza inversa sunt, de asemenea, folosite acum pe
scara larga de catre entuziasti ai acvariului marin In productia de apa minerala
imbuteliata, apa trece printr-un procesor de osmoza inversa a apei pentru a elimina poluantii si microorganismele In tarile europene, insa, astfel de prelucrare a apei
minerale naturale (astfel cum sunt definita intr-o directiva europeana) nu este permisa de
legislatia europeana (In practica, o parte din bacterii vii poate sa treaca printr-o
membrana de osmoza inversa prin unele imperfectiuni minore, sau trecerea de membranain intregime prin fisuri mici, in 3urul sigiliilor Astfel, sisteme de osmoza inversa
complete pot include etape suplimentare de tratament al apei care utilizeaza lumina
ultravioleta sau de ozonul pentru a preveni contaminarea microbiologica) #arimile porilor membranei pot varia de la / la 4... de nanometri (nm), in functie
de tipul de filtru 52iltrarea de particule5 elimina particulele de /... nm sau mai mari
#icrofiltrare elimina particulele de 4. nm sau mai mare 51ltrafiltrare5 elimina particulele de apro%imativ 6 nm sau mai mari 5'anofiltration5 elimina particulele de /
nm sau mai mari Osmoza inversa este in categoria finala de filtrare cu membrana,
578perfiltration5, si elimina particule mai mari de / nm