Осмос и молекулы воды

Что значит хотеть пить? Это значит, что клеткам нашего организма не хватает воды. Как же выпитый глоток воды попадает в живые клетки нашего организма? Ответы на эти вопросы можно получить, познакомившись с явлениями, которые предоставляет осмос и молекулы воды. Природа распорядилась так, что если два раствора разной концентрации разделить перегородкой, пропускающей молекулы воды, но задерживающей молекулы растворенного в ней вещества, то молекулы воды будут переходить в более концентрированный раствор, все больше и больше разбавляя его.

Ответы на эти вопросы можно получить, познакомившись с явлениями, которые предоставляет осмос и молекулы воды

Благодаря осмосу, первым водоснабжением на земле явилась сама природа. Что же такое осмос, патент на который природа получила миллионы лет назад?

Поясним осмос на примерах. Возьмите лимон и порежьте его на тонкие дольки. Если нож острый, то сока почти не будет. После этого посыпьте лимонные дольки сахаром. Спустя некоторое время из них потечет сок. Просто тут начал действовать осмос: сок потек из лимона наружу, как бы стремясь сильнее разбавить образовавшийся на его поверхности концентрированный раствор сахара.

Действие осмоса можно продемонстрировать на обыкновенной морковке, отрезав ее верхушку и вместо среза вставив трубку. Если налить в трубку соленую воду, а морковку поставить в стакан с водопроводной водой, то спустя некоторое время можно заметить, что уровень воды в трубке начнет ползти вверх. Когда морковка растет на огороде, то вода попадает в ее ткани точно так же. Ведь в ее соке концентрация солей выше, чем в воде, которой поливают огород...

Напоив с помощью осмоса растения, природа дала толчок возникновению интересного метода опреснения. По сути, чем пресная вода отличается от соленой? В соленой воде, кроме молекул воды, находятся еще и соли. Если мы поставим между пресной и соленой водой полупроницаемую мембрану, то молекулы воды будут ударять в нее чаще со стороны пресной воды, поскольку там их больше. Давление со стороны пресной воды возрастет, и молекулы воды начнут переходить из пресной воды в соленую. Получится осмос. Если же надавить на соленую воду так, чтобы она под давлением, превышающим осмотическое, двигалась в сторону пресной воды, то получится "обратный осмос", и из соленой воды через мембраны будет выжиматься пресная.

Этим и воспользовались инженеры при создании установки для опреснения воды. Полупроницаемую мембрану скатывают в рулон, где она лежит между двух слоев пористого пластика. В один из слоев – напорный – под давлением, превышающим осмотическое, подается соленая вода. Фильтруясь сквозь мембрану, она попадает в другой слой – дренажный и, уже опресненная, стекает к центральной отводной трубке. Обычно такие рулоны устанавливаются один за другим в трубе, и рассол от одного повторно "выжимается" в следующем.

Инструменты