AKVAFORは、世界が次のように分かれていることに慣れています。
- 浸透フィルターがカルマと良心を除くすべてをきれいにすることを信じる人々
- そして、敵の死を考慮して、浸透水を敵のお茶に注ぐ人たち。
両方の仮定は個人的な信仰の問題です。 現実世界の浸透水との関係について話し、既存の白黒写真にパステルカラーを追加するタスクを設定します。
膜の原理、蒸留液と電解質からの浸透水の違い、および膜の細孔を探して酸で調理するかどうかについて話しましょう。
潜水艦のために軍の科学者によって作られた？
そうでもない。 半透膜を持つ人の知り合いは、18世紀半ばのフランスの大修道院長ノーレイの注意深い歴史から始まりました。 彼はワインをブタの膀胱に注ぎ、それを水と共に樽に保管するために残しました。 ワインはジュースのように見え、泡が増加し、現象はノラからの浸透と呼ばれました（ギリシャ語の「圧力」から）。 修道院長は半透膜の特性を説明し、その主な能力は水のみを通すことです。 Noleが水に入れたワインの泡に伸びる能力がない場合、浸透した水は圧力を高め、プロセスは停止します。 ワインに水が入らないようにするために加えなければならない圧力は、浸透圧と呼ばれます。 それは、膜の両側の溶解物質の濃度の違いに依存します。
修道院長がワインで泡を絞り、そこから余分な水を絞り出すことを推測した場合、彼は同時に逆浸透フィルターを発明することができます。
後に、浸透の自然な発現、特に人体の植物や細胞の栄養に興味を持った自然主義者、植物学者、生理学者が研究に加わりました。 関心のある別の支部は、淡水と海水を脱塩するための「工業規模でプロセスを繰り返す」タスクを懸念する物理学者と化学者で構成されていました。
家庭用逆浸透膜の動作原理
今日、逆浸透膜は、水を完全に透過する不活性基板上に堆積された薄いポリマーフィルムです。 膜の最も重要な特性は、膨潤する能力、つまり分子と反応して分子に結合する能力です。 このプロセスは水分補給と呼ばれます。 水に溶けている他の物質は膜材料と反応することができず、給水内の水圧が膨張した膜に加えられると、水分子のみが膜から漏出（絞り出）し始めます。
水が膜を通過すると、膜の前の溶解物質の濃度が増加し、それに応じて浸透圧が増加します。
浸透圧がシステム内の圧力と等しい場合、膜を通る水の通過は停止します。 これを防ぐために、濃縮液は常に排水路に排出されます。
現代の膜は何でできていますか？
過去数十年にわたって、膜材料は変化してきました。
- ポリアセテート
セルロース 最大50％の硝酸塩を通過させた古い世代の半透膜。 この場合の石炭の前ろ過の存在は、硝酸塩も「見ない」ため、役に立たない。 ポリアセテート膜のセルロースベースは、バクテリアの活発な成長を引き起こしました。
- ポリアミド
過去10年間で、このタイプの膜は広く普及しました。これは、特に生物付着に対する耐性と92〜99％の選択性のためです。 その逆浸透システムでは、AQUAFORは基本的にナイロンであるポリアミド66を使用しています。
家庭用の薄膜膜と海水の淡水化に使用される膜を区別する必要があります。 これらの膜の動作原理は同じですが、技術的には脱塩用の膜の設計が異なります。 海水からH2Oを「絞り出す」ためには、より高い浸透圧を克服する必要があり、そのような条件下では薄膜膜が破れます。 脱塩中に高負荷で作業するには、別の技術設計が必要です。膜は他の材料で作られており、より高密度の基板（セラミックなど）を持っています。
浸透はふるいではありません！
「非常に小さな細孔」が存在するために膜が機能するとの意見は、現実には対応していません。 逆浸透膜には孔がありません。 水の透過液（精製水）と保持液（排水用の不純物濃縮液）への分離は、金属半導体を通る電流の伝送と同様のプロセスにより発生します。
水を「伝導」する能力は、金属が電流を伝導する能力と同様に、特定の種類の高分子材料の特性です。 ただし、どちらか一方を実施しない資料があります。
膜を通して水分子を伝達するメカニズムは、金属導体を通して電流を伝達するプロセスに似ています。 膜の中だけでなく、膜の中にも穴はありませんが、それでも電子の形の電流は、より多くの「濃度」の方向に、それらの多くがある場所から材料を流れます。
膜の選択性が常に100％とは限らないのはなぜですか？
収着フィルターと逆浸透フィルターのろ過能力を汚染の種類別に比較してみましょう。
逆浸透膜でも、すべての不純物が100％除去されるわけではありません。 当初、膜は水を脱塩するために作成されたことを思い出してください（飲料水が顕著に塩分を含んでいるが、まだ海ではない地域）。 したがって、膜による塩の除去のための標準的なテストは、塩化ナトリウム（塩化ナトリウム）の溶液で実施されました。 実際、浸透により99％の塩分除去が可能です。 ただし、水が非常に硬い場合、「漏れ」が増加するため、効率は93〜95％に低下する可能性があります。
家庭用浸透では、97〜99％の選択性を持つ膜が最もよく使用されます。 それらは塩化ナトリウムに対して正規化されていますが、これは他の物質に対して同じになるという意味ではありません。 異なる汚染物質の場合、「スリップ」は異なる場合がありますが、その性質によって異なります。 たとえば、一部のホウ素化合物は膜を非常にうまく通過しますが、他の化合物、たとえば大きな有機分子はほぼ100％除去されます。
「スリップ」は、次の3つの理由で発生します。
- 「擬態」。 水の中に、その化学的挙動において水分子に似たものがあれば、それは膜材料と結合を形成し、「会社と一緒に進む」ことができます。
- 拡散については、後で詳しく説明します。
- 膜の損傷または質の低下。
擬態について。 一連のレンガを渡す労働者を想像してください。 複数のレンガを非常によく似たもの、つまり「重くて直方体」に置き換えた場合、チェーン内の誰もがその置き換えに気付くことはほとんどありません。
膜は一定量の溶解物質を通過します。そのため、TDSメーターを使用した塩分（および実際の導電率）の測定では、ゼロではなく非常に低い結果が示されます。 ところで、TDSメーターの有効性は、 以前の投稿に当てられています。
拡散は並列プロセスです
膜を通る水分子の移動のプロセスと同時に、溶解した物質が膜を介して拡散するプロセスがあります。 濃度勾配が大きいほど、拡散が大きくなります。 もちろん、このプロセスの結果は、拡散物質の性質によっても決定されます。それらの一部は、より「うるさい」ものもあれば、それほどではないものもあります。 他の条件が同じであれば、大きな有機イオンは、小さな「軽快な」アルカリ金属イオンよりも拡散が悪くなります。
膜を通る水分子の主な移動と比較して、拡散物質の量は少なく、家庭の水処理では無視できます。 ただし、膜の選択性が100％ではないのはこのためです。
拡散の結果は通常、長時間の停滞後の水の最初の部分、つまりフィルターのダウンタイムで顕著です。 この間、膜の両側の塩の濃度は何とか横ばいになります。 「高度な」フィルターには、この問題に対処するための特別なトリックがあります。
素材はすべて拡散の対象です。 ポリエチレンは堅いと思いますか？ 静かではあるが、ガスがhimで彼を通り抜ける。 ヘリウムはバルーンからはるかに速く拡散します。
逆浸透フィルターさえきれいにしないのは何ですか？
膜を簡単に欺く物質があります。 それらの中にはホウ素/ホウ酸塩があります。 中性pHでは、ホウ素はH3BO3分子の形で溶液中にあり、いくつかの特性では、水中の膜に非常に似ています。 これにより、ホウ素が会社の膜を通過できます。 pHがアルカリ性に変わると、ホウ素は溶液中に荷電イオンの形で存在します-ホウ酸または四ホウ酸の陰イオンです。 陰イオンの形では、ホウ素はすでに膜によって完全に遮断されています。
一部の揮発性有機化合物は、高い拡散活性が特徴です。 たとえば、クロロホルムは膜を貫通できますが、カーボンプレフィルターで簡単に除去できます。 膜は、ガス、特に硫化水素を除去するようには設計されていません。 巨大都市の住民は心配するべきではなく、水と硫化水素は給水ネットワークに入れられず、ホウ素はすべての形で有毒ではありません。 たとえば、ホウ酸は子供の耳に埋もれています。
膜の健康要因
膜が故障する理由：
- 物理的損傷
- 塩素化水または他の酸化剤への暴露（オゾン化）または膜の乾燥による水和の損失。 このプロセスは不可逆的になる可能性があるため、すでに使用されている膜の乾燥を防ぐことは不可能です。 また、塩素による膜の損傷を防ぐために、逆浸透フィルターには常に炭素前処理ユニットが含まれています。
- 水中に存在する不溶性塩および固体の表面への堆積（不十分/不十分な予備ろ過）
- 排水への不十分な水流または「節水」排水。
最高は善の敵ですか？
逆説的に、不純物から水をほぼ完全に浄化する能力は、多くの人にとって不利な点と考えられます。 「運用コストの針」の上に座っているという後援の下での排水を使用したろ過の原理もマイナスで記録されています。 これらの問題および関連する問題に関する小さなFAQをまとめました。
1.水は「死んで」いますか？ （私たちのお気に入り）
「死んだ」水という言葉を愛する人たちが何を意味するのか、それは最後まで明確ではありません。 公的な科学の観点から、生きている水も死んでいる水もありません。 地球上のほぼすべてのH2O分子は、かつて雨の滴と生物の老廃物の両方を訪れました。 水には素晴らしい特性はありません。自然界にはそのサイクルがあり、すべての水を適用して水溶液の膜をきれいにする素晴らしい方法があります。 私たちの体は正確にH2Oを必要とするため、おとぎ話を文化的資源としてのみ考慮することを提案します。残りは2つのグループに分けられます。
- 食品に付属しているため、オプション。
- 短期的または長期的に不健康です。
飲料水に不純物がなく、いわゆる「有用なミネラル」が含まれているため、栄養上の批判に耐えることができません。 カルシウムは無機塩の形で存在するため、実際には水から私たちの体に吸収されません。 このカルシウムが吸収されたとしても、この要素の毎日の要件である約1000 mgを満たすために17リットルの中程度の硬度のモスクワ水を飲むことは困難です。 マグネシウムだけが水からよく吸収されますが、これについては別に話しました。
2.購入するのに費用がかかり、維持するのに費用がかかりますか？
典型的な例
私は真剣に計算しなければなりませんでしたが、きれいな水1立方メートルあたり300ルーブルは1リットルあたり約30コペックであることがわかりました。 プラスチックの品質は悪くないにしても似ているので、店内の1リットルの飲料水のコストと比較することを提案します。 コンセントのパトスにもよりますが、同じ浸透水1リットルの価格は15ルーブルです。
3.逆浸透水が留出物ではないのはなぜですか？
私たちのための水は食物ではなく、生物を作るための「レンガ」を得る方法でもありません。 これは、身体の化学的および物理的プロセスが起こる環境です。 さらに、彼女自身は非常に不活性であり、これらのプロセスにはほとんど参加しません。 私たちはそれを水素と酸素に分解せず、電気分解プロセスは体内で進行しません。
この水の役割を理解すると、「有用なミネラル」のない蒸留水を飲むことができます。 バランスの取れた食事をとっていれば、問題は発生しません。
蒸留水の危険性は、蒸留水が「汚れた」状態になる可能性があることです。 蒸発は、沸点が100℃以下の有機物質の不純物から水を除去しません。逆浸透膜後の水と蒸留水には大きな違いがあります。 逆浸透は、溶解した塩を完全には遮断しませんが、蒸留中、蒸留キューブに完全に残るのは塩です。 一方、蒸留プロセス中の有機揮発性物質は蒸気とともに留出液に移動しますが、膜によって除去されます。 さらに、蒸留器の前にゴム製のチューブがあったため、得られる水に「無味」が加わりました。
4.逆浸透水が電解質ではないのはなぜですか？
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電解質は、電流を伝導する流体です。 たとえば、スープやコンポート。 つまり、イオンの動きによって電流を伝導するすべての液体。
電解質はおいしいランチです。
5.膜の洗浄が必要ですか？
膜のフラッシングが実際に行われます。 ただし、これは工業用膜に適用されます。 洗浄には、どの特定の粒子が膜に「付着」するかに応じて、アルカリ、酸性洗剤、界面活性剤などの特別な組成物が使用されます。 工業用膜の場合、これらの粒子についてすべてが知られており、組成は個別に選択されます。
私たちの目の前で人々が無駄に時間を費やしているため、膜がクエン酸で煮沸される方法に関する動画をYouTubeで見るのは少し悲しいです-膜は高温でその特性を失います。
何を言いたかったの？
- 歴史的に、逆浸透膜は、水を完全に脱塩できるため、優れています。 この特性は、非常に硬いまたは塩辛い飲料水を持っている人の苦しみを和らげます。
- 家庭用の膜は、今日世界が水で強化している有害な不純物の最大量を除去することができます。 この膜の能力は、収集フィルターの能力を超えています。 イオン交換カートリッジを使用すると、収着フィルターは剛性を下げることもできます。 ただし、効率とリソースには多くの迷惑な制限があります。
- 浸透フィルターの後の水の害は証明されていません。 水が純粋であればあるほど、体内の代謝プロセスが進みやすくなります。
- 膜を使用した純水の1リットルのコストは、収着浄水器のコストよりわずかに高くなります。 ただし、プラスチックの水は同じ技術を使用して浄化されるため、浄化の程度を店舗のボトルと比較する必要があります。
逆浸透膜を使用するかどうかは、負の環境要因の影響を最小限に抑えるための動機と要望の問題です。 有用な水も有用な空気もありません。 有用な空気は吸入ですが、空気ではなくなりました。 そして、私たちの研究室からの純水の式は次のとおりです。
水はお茶の中では見えないはずです。