หลักการรีเวิร์สออสโมซิส

รีเวิร์สออสโมซิสหรือที่เรียกว่ารีเวิร์สออสโมซิสคือการดำเนินการแยกเมมเบรนที่ใช้ความแตกต่างของแรงดันเป็นแรงผลักดันในการแยกตัวทำละลายออกจากสารละลาย แรงดันถูกนำไปใช้กับของเหลวของวัสดุที่ด้านหนึ่งของเมมเบรน เมื่อแรงดันเกินแรงดันออสโมติก ตัวทำละลายจะย้อนกลับออสโมซิสกับทิศทางของการซึมผ่านตามธรรมชาติ ด้วยวิธีนี้ ตัวทำละลายที่ซึมผ่านจะได้มาจากด้านแรงดันต่ำของเมมเบรน นั่นคือ ตัวแทรกซึม ด้านแรงดันสูงคือสารละลายเข้มข้น นั่นคือ สารละลายเข้มข้น หากใช้ระบบรีเวิร์สออสโมซิสในการบำบัดน้ำทะเล จะได้รับน้ำจืดที่ด้านแรงดันต่ำของเมมเบรนและจะได้น้ำเกลือที่ด้านแรงดันสูง ในการรีเวิร์สออสโมซิส อัตราการซึมผ่านของตัวทำละลาย กล่าวคือ พลังงานการไหลของของเหลว N คือ: N=Kh(Δp－Δπ) โดยที่ Kh คือสัมประสิทธิ์การซึมผ่านของไฮดรอลิก ซึ่งเพิ่มขึ้นเล็กน้อยเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น Δp คือความแตกต่างของแรงดันสถิตระหว่างทั้งสองด้านของเมมเบรน Δπคือความแตกต่างของแรงดันออสโมติกของสารละลายทั้งสองด้านของเมมเบรน แรงดันออสโมติก π ของสารละลายเจือจางคือ:"π=iCRT" โดยที่ i คือจำนวนไอออนที่เกิดจากไอออไนเซชันของโมเลกุลตัวถูกละลาย C คือความเข้มข้นของโมลาร์ของตัวถูกละลาย R คือค่าคงที่ของก๊าซโมลาร์ T คืออุณหภูมิสัมบูรณ์ รีเวิร์สออสโมซิสมักใช้เมมเบรนแบบอสมมาตรและเยื่อคอมโพสิต อุปกรณ์ที่ใช้ในการรีเวิร์สออสโมซิสส่วนใหญ่เป็นประเภทใยกลวงหรืออุปกรณ์แยกเมมเบรนชนิดม้วน เมมเบรนแบบรีเวิร์สออสโมซิสสามารถดักจับไอออนอนินทรีย์ สารคอลลอยด์ และตัวละลายโมเลกุลขนาดใหญ่ในน้ำเพื่อให้ได้น้ำสะอาด นอกจากนี้ยังสามารถใช้สำหรับการทำให้เข้มข้นล่วงหน้าของสารละลายอินทรีย์ระดับโมเลกุลใหญ่ เนื่องจากกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิสอย่างง่ายๆ และใช้พลังงานต่ำ จึงทำให้มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลและน้ำกร่อย (ดูน้ำเกลือ) การทำให้น้ำในหม้อไอน้ำอ่อนตัวลง และการบำบัดน้ำเสีย และรวมกับการแลกเปลี่ยนไอออนเพื่อผลิตน้ำที่มีความบริสุทธิ์สูง ขอบเขตการใช้งานของมันถูกขยายออกไป และเริ่มใช้ในความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์นมและน้ำผลไม้ และผลิตภัณฑ์ทางชีวเคมี และการแยกและความเข้มข้นของสารชีวภาพ