Umkehr- oder Umkehrosmose ist ein Prozess der Trennung von Substanzen durch eine Membran, die den gelösten Stoff zurückhält.
In diesem Fall fließt das Lösungsmittel vom stärker konzentrierten Medium zum weniger konzentrierten und wird durch eine Membran, die seinen Durchgang ermöglicht, vom gelösten Stoff isoliert.
Es ist daher ein umgekehrter Prozess zu dem, was natürlich bei der Osmose auftritt, bei der Wasser von einem weniger konzentrierten Medium (hypotonisch) in ein stärker konzentriertes (hypertonisches) fließt.
Bei der Umkehrosmose wird der gelöste Stoff in das weniger konzentrierte Medium gedrückt. Dies ist nur dank des ausgeübten Drucks möglich, wodurch die semipermeable Membran nur Wasser durchlässt und den gelösten Stoff zurückhält.
Dazu muss jedoch ein Druck ausgeübt werden, der größer ist als der natürliche osmotische Druck.
Bei der Umkehrosmose werden bis zu 99% der gelösten Stoffe mit niedrigem Molekulargewicht wie Salze oder einfache organische Moleküle zurückgehalten. Bakterien, Viren und andere Arten von gelösten Feststoffen können auch durch Reinigung des Wassers isoliert werden.
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Anwendungen
Der größte Nutzen der Umkehrosmose ist für die Entsalzung von Meerwasser. Dies ist ein wichtiges Verfahren, um das Problem des Trinkwassermangels in einigen Teilen der Welt zu lösen.
Um die Entsalzung durchzuführen, wird ein Druck ausgeübt, der größer ist als der natürliche osmotische Druck, dies wird durch Motoren erreicht. Somit hält die semipermeable Membran den gelösten Stoff zurück und trennt das Salz vom Wasser.
Bemerkenswert ist, dass auch Mikroorganismen aus dem Wasser eliminiert werden, wodurch das Wasser rein wird.
Umkehrosmose ist auch in der Industrie weit verbreitet. Unter anderen Anwendungen sind:
- Bewässerung: Die im Wasser vorhandenen Salze werden zurückgehalten, wodurch die Anreicherung dieser Stoffe im Boden verhindert wird;
- Hämodialysegeräte: Der Prozess filtert das Blut und hält Verunreinigungen zurück.
- Herstellung von Getränken, wie z. B. einige Arten von Mineralwasser.
Kennen Sie auch Kolligative Eigenschaften.
