Proces desalinizacije

2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12

Postrojenja za desalinizaciju u Abu Dabiju također proizvode električnu energiju

Aparati za vodu rade na principu reverzne osmoze. Ovaj fenomen, poznat naučnicima od kraja prošlog veka, počeo je da se primenjuje u industrijskim procesima šezdesetih godina prošlog veka, a od 1980-ih počinje da se širi upotreba sintetičkih polupropusnih membrana u industrijskim primenama, šireći polje primene ovaj proces.

Ovo rezultira kontinuiranim smanjenjem troškova, ne samo zbog većeg obima dozvoljene proizvodnje, već i zbog sve većeg stečenog tehnološkog znanja. Trenutno, naučni napredak u oblasti industrije mikročipova i biotehnologije izaziva potražnju za vodom visoke čistoće. S druge strane, svijest društva o očuvanju okoliša podrazumijeva i sofisticiraniji i efikasniji tretman industrijskog otpada.

U ovim poljima, reverzna osmoza se prilično razvila. Nedostatak vode za piće u mnogim regijama planete također određuje potražnju za sigurnim i ekonomičnim procesima desalinacije. Dakle, proces desalinizacije reverznom osmozom se proširio, njegovi troškovi su opadali i stavljeni na dohvat pojedinca, omogućavajući mnoge ranije nezamislive projekte.

Polupropusna membrana

Polupropusne membrane su membranePostojeći u prirodi koji imaju sposobnost da propuste samo jednu tečnost (vodu), rastvarač, ali ne dozvoljavaju da kroz nju prođu rastvorene soli. U stvarnosti, ono što je potvrđeno je selektivno svojstvo, to jest, vodeni rastvarač prelazi s jedne strane membrane na drugu mnogo lakše nego postojeće otopljene tvari (soli).

Ćelijski zidovi živih bića su prirodne polupropusne membrane, koje regulišu prolaz soli i hranljivih materija u ćeliju ili iz nje.

Naučnici su otkrili da postoje sintetičke membrane koje pokazuju isto svojstvo. Možda je najčešći od njih celulozni acetat, taj prozirni papir kojim se obično zamotaju kutije cigareta. Sa listom celuloznog acetata možete napraviti eksperiment osmoze, fenomen opisan ovdje:

reverzna osmoza

Reverzna osmoza se javlja kada se pritisak primeni na stranu više slane ili koncentrisane otopine, preokrenuvši prirodnu tendenciju. U tom slučaju, voda iz fiziološkog rastvora prelazi na stranu čiste vode, zadržavajući u njoj ione rastvorenih soli.

Pritisak koji se primenjuje jednak je pritisku većem od karakterističnog osmotskog pritiska rastvora.

Aparati za vodu

Oni su oprema dizajnirana za proizvodnju vode za piće iz morske ili boćate vode, korištenjem procesa reverzne osmoze i sintetičkih osmotskih membrana. Uslovi rada desalinatora su prilično teški, jer asociraju na elementvisoko korozivan (hloridni joni) pri visokim pritiscima (5,600 do 16,800 atm).

Klasifikacija rješenja u odnosu na prirodu rastvora

– A rastvor je homogena mješavina otopljene tvari u rastvaraču;

– u molekularnom rastvoru, sve otopljene čestice su molekule; rastvorena materija ne prolazi kroz jonizaciju. Primjer: vodeni rastvor običnog šećera, saharoze, C₁₂H₂₂O_11;

– u jonskom rastvoru, ima jona u rastvoru; otopljene čestice su joni iz rastvaranja jonske čvrste supstance ili jonizacije molekularne supstance. Primjeri: vodeni rastvor kuhinjske soli (NaCl); vodeni rastvor sumporne kiseline (H₂SO_4);

Voda i šećer Voda i sol

formirajte kuhinjsko rješenje iz a

molekularno: nema ionskog rastvora: postoji

joni u rastvoru. joni u otopini

Dodavanje 1,0 mola saharoze u zapreminu V od H_2O		Dodavanje 1,0 mola soli (NaCl) u zapreminu V od H_{2O (pod pretpostavkom potpune disocijacije soli)}
Imamo		Imamo
6, 02 x 10 ^{23 molekule otopljene saharoze}		6.02 x 10 ²³ kationi Na⁺ 6.02 x 10 ²³ Cl – ^anjona
Stoga		Stoga
Ukupno6, 02 x 10^{23 čestice otopljene tvari}		Ukupno 12, 04 x 10 ^{23 čestice otopljene tvari}

Pošto koligativna svojstva zavise samo od broja čestica otopljene tvari, a ne od njihove prirode, imamo da su u ionskom rastvoru koligativni efekti intenzivniji nego u molekularnom rastvoru iste koncentracije.

Ionic Solutions

To su oni koji imaju jone kao čestice rastvorene supstance. Imajte na umu da jonski rastvor ne sadrži samo otopljene ione. Jonska otopina također može sadržavati otopljene molekule.

Prema tome, broj čestica rastvorene supstance u rastvoru zavisiće od:

– od broja jona prisutnih u svakoj formuli jedinjenja;

– stepena disocijacije ili jonizacije (a) tog jedinjenja na datoj temperaturi.