2. Wirkprinzip
Bei der Umkehrosmose handelt es sich grundlegend um die Umkehrung des Osmoseprinzips, also die Diffusion durch eine halbdurchlässige Membran.
2.1 Diffusion
Modell der Diffusion
Quelle: Wikipedia (public domain)
Grenzen 2 wässrige Flüssigkeiten unterschiedlicher Zusammensetzung aneinander, so sind die Teilchen (Moleküle) bestrebt, in beiden Flüssigkeiten die gleiche Konzentration herzustellen. Die Flüssigkeiten durchmischen sich solange, bis in beiden Flüssigkeiten die gleiche Konzentration erreicht ist.
2.2 Osmose
Trennt man die Flüssigkeiten durch eine semipermeable(halbdurchlässige) Membran, können nur noch Moleküle bis zu einer bestimmten Größe in die andere Flüssigkeit gelangen. Vereinfacht gesagt kann man sich die Membran wie ein sehr, sehr feines Sieb vorstellen.
Modellhafte Darstellung des Ausgangszustandes
mit Teilchenbewegung
Zustand nach Abschluss der Osmose
Uns kommt dabei zugute, dass die reinen Wassermoleküle kleiner sind als die meisten anderen gelösten Stoffe im Leitungswasser (Salze, Chlor, Silikate etc.)Kleinere Moleküle(Reinwasser) können die Membran durchdringen, größere Moleküle(Salze und andere Fremdstoffe)werden zurückgehalten.
2.3 Umkehrosmose
modellhafte Darstellung der Umkehrosmose
Bei der Umkehrosmose wird dieses Prinzip umgekehrt. Füllt man den Behälter auf einer Seite mit Leitungswasser, dringen solange reines Wasser durch die Membran, bis auf beiden Seiten die gleiche Anzahl Wassermoleküle vorhanden sind. Fremdstoffe werden dabei durch die Membran aufgehalten.
Füllt man auf der Leitungswasserseite ständig neues Wasser nach, dann erhöht sich auch die Menge Reinwasser. Dieser Prozess läuft relativ langsam ab, da er bisher ja nur durch die Eigenbewegung der Teilchen stattfindet. Unterstützt und beschleunigt wird dieses Verfahren, indem man das Leitungswasser unter Druck nachfüllt. Üblicherweise ist das der Leitungsdruck am Wasseranschluss und/oder durch eine Druckerhöhungspumpe.
Nicht ganz korrekt, aber zum besseren Verständnis kann man sagen, dass bei der Umkehrosmose Wasser unter Druck durch ein feines Sieb gedrückt wird. Dabei werden gelöste Stoffe zurückgehalten.