reverse osmosis atau osmosis terbalik merupakan proses yang memungkinkan pembentukan aliran air melalui membran semipermeabel dari kompartemen dengan konsentrasi zat terlarut lebih tinggi ke kompartemen dengan konsentrasi zat terlarut lebih rendah.
Aliran air dalam reverse osmosis dicapai dengan memberikan tekanan ke larutan dengan konsentrasi zat terlarut tertinggi. Sementara itu, dalam osmosis, air mengalir dari larutan yang kurang pekat ke larutan yang lebih pekat, berkat perbedaan keberadaan hidrostatik antara kedua kompartemen.
Seperti yang terlihat di atas, tekanan yang diberikan menyebabkan molekul air menembus membran asimetris, namun mempertahankan ion terlarut pada sisi perilaku yang lebih terkonsentrasi.
Pembentukan prosedur reverse osmosis membutuhkan pembuatan membran asimetris, fakta yang dicapai oleh Sidney Loeb dan Srinivasa Sourirajan.
Demikian juga, desain yang diberikan oleh John Cadotte tentang metode polimerisasi sangat penting, yang memungkinkan pengembangan membran yang memungkinkan aliran air dan sangat mengurangi aliran garam.
Reverse osmosis memiliki banyak kegunaan, seperti: desalinasi air laut, pemurnian air, pengolahan makanan, produksi hidrogen, dll.
Bagaimana cara kerja osmosis balik?
Tekanan osmotik dan aliran air
Dalam osmosis ada aliran air melalui membran semi-permeabel: dari larutan yang paling encer ke larutan yang paling pekat. Ini menentukan peningkatan tekanan yang diberikan oleh air di kompartemen dengan konsentrasi zat terlarut tertinggi. Tekanan ini disebut tekanan osmotik.
Tekanan osmotik melawan aliran air dari kompartemen dengan konsentrasi zat terlarut terendah ke kompartemen dengan konsentrasi zat terlarut tertinggi. Oleh karena itu, pembentukan kembali keseimbangan osmotik antara kompartemen lebih disukai.
Dalam reverse osmosis, aliran air diorientasikan dari larutan yang paling pekat ke yang paling encer. Larutan pekat adalah larutan berair yang diperlakukan untuk pengenceran atau pemurnian. Tekanan osmotik diorientasikan ke arah aliran ini dan, oleh karena itu, mendukungnya.
Bom
Dalam reverse osmosis, tekanan disuplai oleh pompa ke air yang diolah. Ini mendorong aliran air dari kompartemen yang berisi larutan yang diolah ke kompartemen dengan air murni.
Konsentrasi air yang diolah meningkat seiring berjalannya waktu proses reverse osmosis. kekuatan pompa yang digunakan akan tergantung pada penggunaan yang akan diberikan untuk itu.
Membran asimetris
Aliran air dari larutan yang diolah untuk pemurnian terjadi melalui membran asimetris. Membran ini sangat permeabel terhadap air dan tidak terlalu permeabel terhadap garam, karena itu harus tahan terhadap tekanan yang diberikan pada air yang diolah dan zat-zat yang ada di dalamnya.
Membran asimetris terdiri dari dua lapisan: yang tipis, seperti kulit, dan yang lebih tebal dan lebih tahan, sangat berpori. Seperti halnya pompa yang digunakan, jenis membran yang akan digunakan dalam reverse osmosis tergantung pada tujuan penggunaannya.
Komponen pabrik pemurnian air osmosis terbalik
Pabrik produksi reverse osmosis. Sumber: Twhair / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)
Pompa umpan
Dalam bentuk skema, pabrik ini terdiri dari pompa umpan yang memasok tekanan yang diperlukan untuk sistem reverse osmosis. Dalam beberapa kasus, pompa tambahan digunakan yang ditempatkan sebelum sistem reverse osmosis
Sistem filter
Suatu sistem penyaring yang fungsinya untuk menghilangkan zat pencemar dari air. Di antara filter, salah satu karbon aktif digunakan untuk menghilangkan senyawa organik yang menghasilkan bau tak sedap di dalam air, dan filter lain untuk menghilangkan klorin, serta sistem yang menyerap kalsium dan magnesium untuk melunakkan air.
Sistem dosis antiscalant
Sistem dosis antiscalant yang menghilangkan zat yang dapat merusak membran sistem reverse osmosis.
Ini juga memiliki sistem reverse osmosis dan tangki penyimpanan produk.
Untuk apa osmosis balik?
Secara umum, reverse osmosis memiliki kegunaan berikut:
- -Pemurnian cairan
- -Konsentrasi zat terlarut dalam cairan
Keduanya akan dibahas di bagian berikutnya dan terakhir dengan contoh.
Contoh
Pemurnian air rumah tangga
Di banyak rumah, telah dipasang tanaman yang menggunakan sistem reverse osmosis untuk mendapatkan air untuk minum dan memasak. Air ini bercirikan kristal, dengan rasa yang enak dan bebas dari bakteri atau organisme pencemar lainnya.
Instalasi pengolahan air, selain sistem reverse osmosis, dilengkapi dengan sistem filter dan bahkan sumber sinar ultraviolet yang menjamin kualitas air.
Desalinasi air laut
Banyak populasi terletak di daerah kering di tepi pantai, menjadi paradoks bahwa mereka menderita kekurangan air minum dengan adanya massa air laut yang besar, yang tidak dapat digunakan karena kandungan garamnya yang tinggi.
Ini menghasilkan ide desalinasi air laut, reverse osmosis menjadi prosedur yang digunakan di ribuan pabrik desalinasi untuk produksi air minum.
Masalah energi yang diperlukan untuk pengoperasian pembangkit reverse osmosis telah diselesaikan dengan menggunakan energi matahari. Energi matahari digunakan untuk mengisi sel fotovoltaik yang berfungsi sebagai sumber energi listrik untuk pengoperasian pabrik desalinasi.
Penggunaan reverse osmosis dalam desalinasi air telah digunakan di populasi Australia, misalnya: Perth.
Pengolahan makanan
Satu-satunya kegunaan reverse osmosis dianggap dalam memperoleh air minum. Namun, kegunaan yang sangat penting adalah konsentrasi cairan makanan, seperti jus, susu, bir, dll. Reverse osmosis memungkinkan ekstraksi air dari makanan ini.
Dalam kasus susu, penyerahannya ke reverse osmosis memungkinkan konsentrasi proteinnya meningkat, dan bahkan memfasilitasi perolehan protein whey. Jus tomat dapat dipekatkan dengan prosedur serupa untuk produksi pasta tomat dan saus tomat.
Reverse osmosis telah digunakan di Bordeaux, Prancis, untuk mengonsentrasikan anggur, menggunakan banyak tanaman reverse osmosis.
Perawatan akuarium
Di banyak akuarium terumbu karang, osmosis balik digunakan untuk produksi air yang digunakan di dalamnya, karena air yang mengalir mengandung banyak unsur dan senyawa yang berbahaya bagi pertumbuhan dan reproduksi ikan yang menghuni akuarium ini.
Reverse osmosis memiliki keuntungan menghasilkan air berkualitas tinggi dengan biaya rendah. Oleh karena itu, ini adalah prosedur yang lebih disukai untuk mendapatkan air untuk digunakan di akuarium ini.
Referensi
- Montoreano, R. (1995). Buku Pedoman Fisiologi dan Biofisika. 2 memberikan Edisi. Edisi Rektorat Universitas Carabobo
- Wikipedia. (2020). Osmosis balik. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
- Larutan Air Lengkap. (2020). Sejarah Reverse Osmosis. Diperoleh dari: complete-water.com
- Lenntech BV (2020) Apa itu osmosis balik? Dipulihkan dari: lenntech.es
- Aqua murni. (sf). Apa itu osmosis terbalik? Dipulihkan dari: es.pureaqua.com