علم وظائف الأعضاء

التناضح العكسي

التناضح العكسي هو إجراء بسيط واقتصادي لتنقية المياه من الشوائب من مختلف الأنواع. تستغل هذه التقنية إمكانات غشاء نصف نافذ ، على سبيل المثال فيلم سليولوزي ، يمكن أن يجتازه المذيب (في مياه حالتنا) ولكن ليس بواسطة المواد الصلبة (الشوائب). في الظروف الطبيعية ، إذا تم فصل سفينتين من هذا الغشاء ، يمر المذيب من المنطقة التي يكون فيها أكثر تركيزًا على المنطقة التي يوجد فيها بتركيزات أقل. لإعادتنا إلى المثال العملي ، يمر الماء من الحاوية حيث يكون أنقى (مثل الماء المقطر) إلى ذلك الذي يكون عنده درجة أقل من النقاء (مثل الماء المالح). يتوقف هذا المقطع عندما تصل العبوتان إلى نفس النسبة بين الماء والشوائب.

في التناضح العكسي ، يتم تطبيق الضغط على الحاوية حيث تكون المياه أقل نقاءً للتغلب على ميلها الطبيعي لدخول هذه الحجرة. بهذه الطريقة هناك انعكاس للتدفق الأسموزي الطبيعي ، ويشير إلى المثال السابق ، مرور الماء بمعنى "المحلول المركز (المياه المالحة)" الحل المخفف (الماء المقطر) ".

لتوضيح مفهوم التناضح بشكل أفضل ، دعونا نتخيل وجود إناء مقسم إلى جزأين متساويين الحجم (A و B) بغشاء نصف نافذ (يكون منفذاً فقط للمذيب - في هذه الحالة الماء - وليس إلى المذاب ، في هذا حالة الجلوكوز). في المقصورة A يوجد محلول مائي يتم فيه إذابة ملعقة كبيرة من الجلوكوز ، بينما في الجزء B لدينا محلول مائي من الحجم المتساوي حيث تم إذابة ثلاث ملاعق من الجلوكوز. هذا الاختلاف يخلق تدرج تركيز للجلوكوز على جانبي الغشاء ، وبما أن هذا السكر لا يستطيع عبوره ، فإن التوازن يتحقق مع مرور الماء من المقصورة A (حيث يكون الجلوكوز أكثر تخفيفًا) نحو المقصورة ب (حيث يكون أكثر وفرة). إذا كنت تفضل ذلك ، يمكنك أيضًا القول أن الماء يمر بالتناضح من المحلول الذي يكون فيه أكثر تركيزًا (A) إلى ذلك الذي يكون فيه في قياس أصغر (B).

ال

بعد هذا التدفق ، يزداد مستوى الماء في B وينخفض ​​في A ، مما يخلق فرقًا معينًا في المستوى بين الاثنين. تنتهي هذه الظاهرة عندما يصل المحلولان إلى نفس التركيز.

إذا تم استخدام ضغط B أعلى من الضغط التناضحي ، فإنه يسمى التناضح العكسي.

وبفضل هذا الضغط (بالترتيب من 40 إلى 70 بار لمياه البحر) ، يمر المذيب من المحلول الذي يكون فيه أقل تركيزًا (B) إلى ذلك الذي يكون فيه في قياس أعلى (A).

بالإضافة إلى التناضح العكسي ، تستغل أجهزة تنقية الهواء أيضًا أنواعًا أخرى من الفلاتر ، مثل الكربون المنشط (مفيد في إزالة الكلور) والأشعة فوق البنفسجية (التي لها تأثير تعقيم).

تستخدم أجهزة التنقية التي تستخدم عملية التناضح العكسي على نطاق واسع في البيئات المنزلية والصناعية على سبيل المثال في المصانع العملاقة لتحلية مياه البحر الصناعية أو في أغراض غسيل السيارات (لا يترك الماء المنزوع المعادن البقع على هيكل السيارة).

إن بساطة هذه التقنية وميزة عدم الحاجة إلى إضافة المواد الكيميائية ، جعلت التناضح العكسي هو النظام الأكثر انتشارًا لتنقية المياه ، والقادر على إزالة جميع المواد العضوية تقريبًا (بما في ذلك الكائنات الدقيقة المسببة للأمراض وغير المسببة للأمراض) ) ، ولكن أيضًا جزءًا جيدًا من الأملاح المعدنية. وبالتالي ، فإن المياه التي تترك أجهزة تنقية المياه بالتناضح العكسي يمكن اعتبارها ماءًا صغيرًا ، أي مياه ذات بقايا ثابتة منخفضة (منخفضة في الأملاح المعدنية). ويشير منتقدو هذه الطريقة إلى أن إصبعهم يمينًا ضد هذه الميزة ، مما يؤدي إلى إفقار مياه المعادن الثمينة إلى درجة جعلها فارغة ومغذية "فارغة". في الواقع ، في كثير من الأحيان ، وراء هذا النقد هناك حاجة تجارية لاقتراح أجهزة تنقية تستغل طرق الترشيح البديلة. دعونا لا ننسى ، في الواقع ، أن مساهمة المياه في تغطية الاحتياجات اليومية للمعادن الفردية متواضعة بشكل خاص ، خاصة بالنسبة للمياه المعدنية التي تم تبشيرها بدرجة كبيرة والحد الأدنى من المعادن (إذا كان الإعلان طوال اليوم يؤكد على فوائد هذه المياه ، مشكوك فيها ، لأنه بعد ذلك يقولون أن المياه التي تم الحصول عليها عن طريق التناضح العكسي "يؤلم" لأنها منخفضة جدا في المعادن؟!). للأسباب نفسها ، ومع ذلك ، فمن الخطأ الاستفادة من الزيادة في الأملاح المعدنية في مياه الصنبور من أجل تشجيع شراء أجهزة تنقية المياه بالتناضح العكسي.

الصوديوم والكالسيوم هما أكثر المعادن استخدامًا في هذه "الحرب التجارية". أولا وقبل كل شيء ، يجب القول أن مياه الشرب يمكن أن تكون مصدرا هاما للكالسيوم حتى لو كان من الصعب تقدير مساهمتهم في تناول الكالسيوم اليومي لدى الأفراد ، وذلك بسبب تباين المحتوى. المياه المعدنية أمام من يكتبها تحتوي على 34 ملغ / لتر من الكالسيوم ، لذلك يجب أن تشرب أكثر من 30 لترا لتغطية احتياجات الكالسيوم لشخص بالغ (بشرب لتر ليوم واحد من مساهمته في تغطية احتياجات الكالسيوم هو حوالي 6 ٪). فيما يتعلق بمحتوى الصوديوم وعلاقته بثقل الساق ، والتورم والتهاب النسيج الخلوي ، فقد عبّرنا عن أنفسنا في مقالة محددة ؛ لفترة وجيزة ، نعرف أنك لن تحل هذه المشاكل عن طريق استخدام تنقية التناضح العكسي. بشكل أعم ، في وجود مرض كامن ، ينبغي أن يعهد اختيار المياه المعدنية إلى الطبيب. هناك ، على سبيل المثال ، المياه المعدنية مع محتوى الكالسيوم فوق 150 ملغم / لتر ، والتي يمكن أن تغطي ما يصل إلى ثلث الاحتياجات اليومية لهذا المعدن (خاصية يمكن أن تجعلها مفيدة في وجود هشاشة العظام).