# אוסמוזה הפוכה

### מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

יש לך הודעות חדשות (השווה לגרסה הקודמת).

אוסמוזה הפוכה מתארת תהליך של מעבר תמיסה דרך מסנן הלוכד את המומס בצד אחד ומאפשר מעבר של ממס טהור לצד השני. ליתר דיוק, זהו תהליך של הנעת ממס מתמיסה בעלת ריכוז מומסים גבוה לתמיסה בעלת ריכוז מומסים נמוך, על ידי הפעלת לחץ נגדי ללחץ האוסמוטי. זהו תהליך הפוך לאוסמוזה רגילה, שבמהלכה קיימת תנועה טבעית של ממס דרך ממברנה - מתמיסה בעלת ריכוז מומסים נמוך לתמיסה בעלת ריכוז מומסים גבוה - ללא הפעלת כוח חיצוני. הממברנה המשמשת לתהליך היא חדירה למחצה, כלומר היא מאפשרת מעבר ממס ולא מומס.

ממברנה המשמשת לאוסמוזה הפוכה אינה נקבובית. הסינון נעשה בשכבה בעלת עובי מיקרוסקופי של פולימר דחוס. במרבית המקרים בנויה הממברנה כך שרק מים יעברו דרכה. המים מצטרפים לפולימר הממברנה ועוברים בדיפוזיה לצידה השני. התהליך דורש הפעלת לחץ גבוה על התמיסה בעלת ריכוז המומסים הגבוה, בדרך כלל 2-14 בר למים מתוקים ומים בעלי מליחות ביניים ו 40-70 בר למי ים. במתקן אוסמוזה הפוכה עם מי ים ומים מתוקים נוצר לחץ אוסמוטי של כ 27 בר שיש להתגבר עליו.

הדגמה ראשונה של תהליך אוסמוזה הפוכה נערכה באוניברסיטת לוס אנג'לס (UCLA) בשנת 1959. בפיתוח הממברנה של המתקן באוניברסיטת לוס אנג'לס השתתף פרופסור סידני לוֹבּ (Loeb) מאוניברסיטת בן-גוריון (אז מאסטרנט ב UCLA). פרופסור לוב היה גם ממובילי הקמת ופיתוח המתקן המסחרי הראשון להתפלת מים בעזרת אוסמוזה הפוכה בעיר קואלינגה שבקליפורניה ב 1965. אוסמוזה הפוכה שימושית היום במיוחד בתחום ההתפלה.

## [עריכה] שיטה

כאשר מערבבים שתי תמיסות שונות בריכוזן, סך המומסים בתוכן יתפזר בשווה בסך הממס. התהליך מתרחש בדיפוזיה אשר במהלכה נעים מומסים מאיזור בו ריכוזם גבוה לאיזור בו ריכוזם נמוך. מצב שיוויון הריכוזים בתמיסה מכונה אקוויליבריום.

במקום לערבב את שתי התמיסות, אפשר להכניסן לשני תאים שממברנה חדירה למחצה מפרידה בינהם. הממברנה מאפשרת מעבר של ממס וחוסמת מעבר של מומסים. מכיוון שאין אפשרות להגיע לאקוויליבריום על ידי תנועת מומסים, מתקיימת תנועה של ממס מהתמיסה הדלילה לתמיסה המרוכזת. מעבר הממס לתמיסה המרוכזת מפחית את ריכוזה ומעברו מהתמיסה הדלילה מעלה את ריכוזה. התהליך מכונה אוסמוזה. הכוח שגורם לתנועת הממס מכונה לחץ אוסמוטי, שכן הוא מקביל לזרימה הנגרמת על ידי הפרש לחצים.

באוסמוזה הפוכה מוסיפים למתקן שתואר בתהליך האוסמוזה, לחץ על התא של התמיסה המרוכזת. שני כוחות פועלים כעת על הממס: הממס שואף לעבור מתא התמיסה הדלילה לתא התמיסה המרוכזת (לחץ אוסמוטי) ומנגד קיים הפרש לחצים המנסה להניע חומר מתא התמיסה המרוכזת לתא התמיסה הדלילה, מכיוון שהממברנה לא מאפשרת מעבר מומסים, הלחץ החיצוני גורם לממס לשאוף לעבור מתא התמיסה המרוכזת לתא התמיסה הדלילה. כאשר הלחץ החיצוני גדול מהלחץ האוסמוטי, סך התנועה של הממס יהיה מהתמיסה המרוכזת אל התמיסה הדלילה, כלומר יתקיים תהליך של אוסמוזה הפוכה.

## [עריכה] ישום אוסמוזה הפוכה

### [עריכה] התפלת מים

אוסמוזה הפוכה משמשת להתפלת מי ים ומים מליחים ואספקת מי שתיה או מים לחקלאות. באיזור אילת מסופקים מי שתיה המופקים בעזרת אוסמוזה הפוכה ממים מליחים. מספר משקים חקלאיים משתמשים במי שופכין ומים מלוחים יחסית שהותפלו עד לרמה מתאימה לשימוש המשקים.

### [עריכה] טיהור מים ביתי

מתקני טיהור מים בייתיים משתמשים בין היתר באוסמוזה הפוכה כאחד השלבים בטיהור המים. במתקנים אוסמוזה הפוכה קיימים השלבים הבאים:

- מסנן מכני המונע מעבר חלקיקים מעל גודל מסוים.
- מסנן פחם פעיל הלוכד כלור חופשי ותרכובות אורגניות.
- מסנן אוסמוזה הפוכה.

בנוסף לשלושת השלבים המפורטים, לעיתים יותקנו מסנן מכני ומסנן פחם פעיל נוספים וכן מנורה על סגולית לטיהור חיידקים.

מתקני טיהור מים על בסיס אוסמוזה הפוכה הנמכרים לשימוש בייתי משתמשים בכבידה ליצירת הלחץ החיצוני ולכן אין להם צורך במשאבת מים. משתמשים במתקנים כאלו גם מטיילים ושייטים. המתקנים מטהרים רק כ 25 אחוזים מהמים המוזנים לתוכם ויתרת המים יוצאת מהם ואובדת.

### [עריכה] תעשיית המזון

בנוסף לשימוש באוזמוזה הפוכה להתפלת מים, אוסמוזה הפוכה היא חסכונית יותר משימוש בחום ליצירת תרכיזים שונים בתחום המזון, כמו למשל מיצי פירות. בנוסף לחיסכון הכלכלי, טיפול במוצרי מזון שלא בעזרת חום מקל על טיפול במרכיבי מזון המכילים חומרים רגישים לחום כמו חלבונים ואנזימים. משתמשים בתהליך ליצירת סירופ מייפל כבר משנות ה 70 של המאה העשרים.

שימוש באוסמוזה הפוכה בתהליך יצור יין מעורר התנגדות מסוימת במעגל תעשיית היין, ובכל זאת נפוץ השימוש בשיטה. מעטים יצרני היין המודים בשימוש במתקני אוסמוזה הפוכה, מאידך ההערכה היא שכשישים מתקני אוסמוזה הפוכה פעלו במחוז בורדו בשנת 2002. בתעשיית היין משתמשים בתהליך להעלאת ריכוז היין, לסינון חומרים שונים מהיין ולהפחתת ריכוז האלכוהול.

### [עריכה] שימושים אחרים

מים מטוהרים באוסמוזה הפוכה משמשים לפעמים במתקני שטיפת מכוניות. תכולת המינרלים הנמוכה של המים מפחיתה את כמות המים הנותרים על הרכב וכפועל יוצא פוחת העומס הנדרש ממתקני הייבוש של הרכב.

בייצור מימן בקנה מידה קטן, משתמשים לפעמים במים מטוהרים למניעת יצירת משקעי מינרלים על האלקטרודות ולהפחתת המזהמים במים.

## [עריכה] קישורים חיצוניים

- אורי לכיש, מהם אוסמוזה אוסמוזה הפוכה ולחץ אוסמוטי
- על ההדגמה הראשונה של אוסמוזה הפוכה (באנגלית)

מקור: http://he.wikipedia.org../../../%D7%90/%D7%95/%D7%A1/%D7%90%D7%95%D7%A1%D7%9E%D7%95%D7%96%D7%94_%D7%94%D7%A4%D7%95%D7%9B%D7%94.html

קטגוריה: כימיה פיזיקלית

##### Views

- ערך
- שיחה
- גרסה נוכחית

##### קהילה

- שער הקהילה
- עזרה
- דלפק ייעוץ
- מזנון
- יצירת קשר
- ספר אורחים

##### חיפוש

##### שפות אחרות

- English