Funktionsweise der Umkehrosmose

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  Abbildung: Funktionsweise einer Umkehrosmose-Membran  


Reinigungsverfahren Umkehrosmoseverfahren

  Was versteht man unter Umkehrosmose?  

Die Umkehrosmose ist ein umgekehrter Prozess denen sich die Natur bedient. Pflanzen nehmen so Mineralstoffe aus der Ihrer Umgebung auf. Das Verfahren heißt Osmose.

Bei der Umkehrosmose wird nun der umgekehrte Prozess benutzt um ungewünschte Mineralien oder andere Stoffe zu entfernen.

Unerwünschte Stoffe im Leitungswasser sind z.B. anorganisch gebundene Mineralien wie die Karbonite (Kalk) aber auch Nitrat, Nitrat, medizinische Rückstände, Hormone, radioaktive Isotope wie Uran und natürlich Bakterien und Viren.

  Wie funktioniert bzw. was ist Osmose  

Wenn zwei Flüssigkeiten, die unterscheidlich viel Mineralien beinhalten durch eine halbdurchlässige Membrane getrennt werden dann entsteht ein osmotischer Druck (auch Tugor genannt). Eine halbdurchlässige Membrane ist z.B. eine Zellwand einer Köperzelle oder einer Pflanzenzelle.

Sie können sich auch vorstellen, dass in der Natur alles immer ausgeglichen sein möchte. Da nun die beiden Flüssigkeiten so unterschiedlich mineralisiert sind entsteht der Drang diese auszugleichen. Das ist der osmotische Druck

Die einfachste Möglichkeit dabei wäre, dass die Seite mit dem höheren Mineralanteil Mineralien an die weniger mineralhaltige Seite abgibt, bis beide Seiten genauso viel Mineralien enthalten.

Das wird auch probiert. Sollten jedoch die Mineralien an Molekülen hängen wie z.B. Kalzium-Hydrogenkarbonat (Kalk) dann funktioniert das nicht, da dieses Molekül viel zu groß ist um durch die Pore einer Zelle zu passen.

Da dies nicht funktioniert, die beiden Flüssigkeiten aber idealerweise ausgeglichen sind passiert folgendes. Wassermoleküle wandern von der Mineralärmeren Seite auf die Mineralreichere Seite um diese so lange zu verdünnen (verwässern) bis wieder beide Seiten ausgeglichen sind.

  Die Funktionsweise der Umkehrosmose  

Den zuvor beschriebenen Prozess macht der Mensch sich bei der Umkehrosmose zu Nutze um unerwünschte Mineralien oder sonstige Verunreinigungen im Trinkwasser heraus zu filtern.

Es wird dazu eine Umkehrosmosemembrane verwendet, die ähnlich einer Körper- oder Planzenzelle eine Membrane, in Form einer Folie, aufweist, die mit so winzigen Löchern versehen ist, wie sie in einer Zelle vorkommen. Diese "Löcher" sind 0,00001 Millionstel Meter groß. Man schreibt 0,00001µm. Dies entspricht einer Nanofiltration also einer Filtration im Milliardstelbereich.

Der osmotische Druck wird nun umgekehr hergestellt, nämlich durch den Leitungswasserdruck. Es wird also Leitungswasser mit min 3,5 bar gegen diese Umkehrosmosemembrane gedrückt und somit der osmotische Druck nachgebildet.

Da größere Moleküle nicht durch die Pore der Umkehrosmosemembrane passen werden nunmehr nur Wassermoleküle durch die Membrane gepresst. Auf der anderen Seite der Membrane entsteht somit reinstes Wasser.

  Leitungswasser ist doch bereits rein!  

Ja, unsere Trinkwasserwerke leisten hervorragendes, dennoch gibt es bis zu 3.000 mögliche Verunreinigungen im Wasser. In der Trinkwasserverodnung werden davon derzeit 32 mit Grenzwerten versehen, die eingehalten weden sollen. Der Wasserverbrauch steigt jedoch und so haben die Wasseranbieter immer mehr Probleme Trinkwasser in bester Qualität zur Verfügung zu stellen.
So ist zum Beispiel der maximale µS Wert des Trinkwassers erst vor kurzem von 1900µs auf 2500µs angehoben worden. Dies heißt aber es dürfen mehr Körperungeeignete Salze enthalten sein, die der Körper wiederum mühsam versucht los zu werden.

Deswegen wird es immer wichtiger, Eigenverantwortlich sich selbst um bestes Trinkwasser zu kümmern.

Eine Umkehrosmoseanlage ist da die erste Wahl. Jede andere Wasserfiltration hat natürlich einen Vorteil, selbst wenn Sie nur Schwermetalle herausfiltern aber z.B. Hormone kann nur eine Umkehrosmoseanlage aus dem Leitungswasser erntfernen, weil nur Ihre Poren klein genug dafür sind.

  Umkehrosmose in den USA  

Entwickelt wurde die Technik in den 60er Jahren im Auftrag der NASA, die ein Trinkwasser-Recycling-System für bemannte Weltraumflüge benötigte. Was denken Sie haben die NASA in bemannten Weltraumflügen damt gereinigt um wieder Trinkwasser herzustellen?
Bis heute kommt das Membranmaterial fast ausschließlich von der Firma DOW Chemicals aus den USA auch wenn dieses Material nicht mehr ausschließlich von der 100% Tochter FILMTECH verarbeitet wird. Andere namenhafte Produzenten benutzen das gleiche Ausgangsmaterial wie z.B. GE (General Electric) oder Scotch 3M oder FS (auch wenn diese in Taiwan produziern).
Das bedeutendste Anwendungsgebiet ist heutzutage die großtechnische Meerwasserentsalzung (hier sei nur Dubai benannt, die quasie ihr gesamtes Süsswasser aus Meerwasser herstellen). Weitere Einsatzbereiche sind Lebensmittelindustrie (Aufkonzentrieren von Fruchtsäften), Medizin (Dialyse), Abwasser-Recycling (z.B. in galvanischen Betrieben), Betauungsanlagen und Berieselungsanlagen in Lebensmittelläden und Gärtnereien.

In den USA haben Umkehrosmose-Anlagen schon längst Einzug in die Haushalte gehalten und werden als Produzenten für reinstes Trinkwasser genutzt. Ferner entfällt so das lästige Besorgen von Mineral- oder Stillen Wässen. Die Anlagen gelten mittlerweile zum Standard einer gut ausgestatten Küche.


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