Если коротко

Обратный осмос — это обычная мембрана, а точнее пленка с очень тонкими прорезями.
Она позволяет отделить чистую воду, сделав её чистой на 99%.
По сути — это процесс разделения воды на чистую и остаточную.

В отличие от простого фильтра, где частицы остаются внутри него.

Более детально

Представьте пакет, но длинный, и он намотан на трубку с отверстиями.
Одна сторона пакета из цельной пленки, а другая с очень маленькими прорезями, размером с молекулу воды.
И когда вода под давлением проходит между слоями — молекулы воды проникают в пакет, а бактерии и другие остатки немного больше, они проходят дальше (к другой стороне, на выход).
Внутри пакета есть сетка, чтобы чистая вода могла свободно проходить к центру трубки.

Таким образом, это больше похоже на сепарацию (разделение) чистой воды от грязной.
Но в природе такой процесс назвали обратным осмосом, хотя обратного здесь ничего нет.

Почему именно отделение чистой от грязной

Потому что процесс очистки таким образом, хоть и даёт хороший результат, но имеет небольшой минус — невозможно отделить всю воду, иначе мембрана просто забьётся.

Примерно половина воды получается чистой, а остальная идёт в канализацию.

Сколько воды идёт в канализацию (дренаж)

В хороших фильтрах это соотношение 1:1, то есть на 1 литр чистой воды выбрасывается 1 литр грязной.
Реальные показатели могут колебаться от 1 до 8 литров, в зависимости от фирмы и срока использования.

Идём дальше

Итак, мембрана (фильтр) состоит из специального пакета (конечно же из пищевой плёнки), который намотан на трубку с отверстиями, она как раз выполняет функцию распределения.

Когда фильтр (мембрана) вставлена в колбу, сверху на неё под давлением подаётся вода, которая, пройдя разделение, попадает в низ колбы.
Где чистая вода выходит через трубку в отдельный выход.
А остатки, пройдя между слоями, выходят вниз колбы, где выходят через другое отверстие.

Для чего другие фильтры в системе обратного осмоса

Если предварительно не очистить воду перед осмотической мембраной, она быстро забьётся.

Первый фильтр на 5–10 микрон очищает от ржавчины, ила и т.д.
Второй фильтр (обычно угольный) смягчает воду и убивает микробы.
Третий фильтр на 1 микрон (не так важен, но желателен) убирает остатки и возможные частицы угольного фильтра.

И после этих фильтров вода уже гораздо чище.
Но накипь (соли, минералы), некоторые микробы, тяжёлые металлы всё ещё в воде.
И тогда в дело вступает осмотическая мембрана, где отделяется только чистая вода (на 99%).

Насколько правда, и хорошо ли очищает

Сразу скажу — да. Очищает хорошо, практически чистая H2O без примесей.
Осмотическая мембрана (плёнка) пропускает только молекулы воды и иногда только 1% очень мелких частиц.
Всё остальное, как отходы, идёт дальше в канализацию.
Таким образом мембрана сама очищается.
Но есть нюанс — это фактически не полезная вода, так как она не содержит нужные для человека минералы.
Поэтому после осмоса ставят обязательный минерализатор.

А теперь давайте в общем посмотрим как всё работает

Вода из крана (водопроводная) проходит через фильтры предварительной очистки.
5–10 микрон, угольный, 1 микрон
Клапан регулирует давление на выходе в дренаж (канализацию).
Нужен давление, чтобы «продавить» воду в мембрану, иначе она просто потекла бы в дренаж.
Сама мембрана разделяет воду на чистую и остаточную.
Остаточная вода идёт к ограничителю потока (поддерживает правильное давление) и в дренаж.
Очищенная (дистиллированная) вода идёт к минерализатору, насыщается полезными минералами и солями.
Попадает к крану потребителя.

Для чего минерализация

Сама вода — это чистая H2O, и она не содержит ничего полезного.
Наш организм ежедневно нуждается в минералах и солях.
Даже кристально чистая родниковая вода — это H2O с минералами и солями.

Водопроводная вода через трубы и дезинфекцию становится более насыщенной минералами и солями и становится не такой полезной — это накипь на чайнике и камни в почках.

Чтобы сбалансировать минералы, сначала обратный осмос удаляет всё из воды.
После осмоса минерализатор насыщает воду необходимыми минералами и солями в нужном количестве.

Интересные вопросы

Можно ли обойтись без осмоса и минерализатора?
Конечно, можно, но фильтр, который уменьшает «накипь», будет значительно дороже.
Поэтому выгоднее убрать всё и добавить сколько нужно.

Забивается ли мембрана?
Да, со временем (полгода, год), в зависимости от качества воды и использования.
Хотя мембрана очищается сама, некоторый ил всё равно постепенно оседает.

Можно ли промыть мембрану?
Можно, но не факт, что удастся полностью восстановить.
Но можно выполнить промывку, пустив воду с стороны дренажа (в обратном порядке), временно переключив трубки.

Интересные факты

В растениях осмос помогает клеткам поглощать воду из почвы. Если концентрация солей в почве ниже, чем внутри клетки, вода движется в клетку, поддерживая тургор и форму.

В организме человека осмос важен для поддержания баланса жидкости в клетках и тканях. Например, почки регулируют концентрацию воды и солей в крови через осмотические процессы.

Типы осмоса

Прямой осмос — вода движется из менее концентрированного раствора в более концентрированный через мембрану.

Обратный осмос — процесс, когда вода движется против природного градиента концентрации под давлением. Используется в системах очистки воды и опреснения морской воды.

Где используется осмос

Фильтрация воды: системы обратного осмоса удаляют соли, бактерии и другие примеси из питьевой воды.
Пищевая промышленность: осмос используется для концентрации фруктовых соков и молочных продуктов.
Медицина: инфузионные растворы должны иметь осмотическое давление, совместимое с кровью, чтобы избежать повреждения клеток.

Осмос имеет огромное значение в биологии, медицине и промышленности, позволяя контролировать обмен жидкостями и очищать воду.