Εξηγήστε τον τρόπο λειτουργίας του καθαριστή νερού αντίστροφης όσμωσης

Οι καθαριστές νερού αντίστροφης όσμωσης γενικά εγκαθίστανται δίπλα σε βρύσες. Μια μεμβράνη που είναι επιλεκτική για διαπερατές ουσίες ονομάζεται ημιπερατή μεμβράνη. Γενικά, μια μεμβράνη που μπορεί να περάσει μόνο μέσω διαλυτών αλλά όχι διαλυμένων ουσιών ονομάζεται ιδανική ημιπερατή μεμβράνη.
Όταν ο ίδιος όγκος αραιού διαλύματος και συμπυκνωμένου διαλύματος τοποθετούνται και στις δύο πλευρές της ημιπερατής μεμβράνης, με μια ημιπερατή μεμβράνη να εμποδίζει τη μέση, ο διαλύτης στο αραιό διάλυμα θα περάσει φυσικά από την ημιπερατή μεμβράνη και θα ρέει προς την πλευρά του συμπυκνωμένου διαλύματος. Η στάθμη του υγρού θα είναι υψηλότερη από τη στάθμη του υγρού του αραιωμένου διαλύματος κατά ένα ορισμένο ύψος, σχηματίζοντας διαφορά πίεσης και φθάνοντας σε κατάσταση οσμωτικής ισορροπίας.
Αυτή η διαφορά πίεσης είναι η οσμωτική πίεση. Το μέγεθος της οσμωτικής πίεσης εξαρτάται από τον τύπο του συμπυκνωμένου υγρού και η συγκέντρωση και η θερμοκρασία δεν έχουν καμία σχέση με τις ιδιότητες της ημιπερατής μεμβράνης. Το μέγεθος της οσμωτικής πίεσης εξαρτάται από τις εγγενείς ιδιότητες του διαλύματος, δηλαδή σχετίζεται με τον τύπο, τη συγκέντρωση και τη θερμοκρασία του διαλύματος και δεν έχει καμία σχέση με τις ιδιότητες της ημιπερατής μεμβράνης.
Εάν ασκηθεί πίεση μεγαλύτερη από την οσμωτική πίεση στη μία πλευρά του διαλύματος, η κατεύθυνση ροής του διαλύτη θα είναι αντίθετη από την αρχική διεύθυνση όσμωσης και θα αρχίσει να ρέει από το συμπυκνωμένο διάλυμα προς την πλευρά του αραιού διαλύματος. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται αντίστροφη όσμωση. Μέσω της διαδικασίας της αντίστροφης όσμωσης, το νερό μπορεί να μετακινηθεί από ένα πιο συμπυκνωμένο διάλυμα σε ένα λιγότερο συμπυκνωμένο διάλυμα.
Δεδομένου ότι τα ανόργανα ιόντα, οι κολλοειδείς ουσίες και οι μακρομοριακές διαλυμένες ουσίες δεν μπορούν να περάσουν από τη μεμβράνη αντίστροφης όσμωσης, σε αυτή τη διαδικασία, περιττές ουσίες αφήνονται στο ένα άκρο του διαλύματος με υψηλή συγκέντρωση και το άκρο με χαμηλή συγκέντρωση είναι το καθαρισμένο υγρό που λαμβάνεται.