اسمز معکوس

:اسمزمعکوس چیست

پدیده ای است که در آن آب از سمت محلول رقیق به سمت محلول غلیظ حرکت می کند. به عبارت ساده تر پدیده ای است که آب از جایی که بیشتر است به جایی که کمتر است می رود. اسمز یک نوع انتشار ساده آب است

دقت گردد منظور از غلیظ یا رقیق یعنی غلظت مواد حل شده می باشد نه حلال. برای مثال در آب نمک، منظور غلظت نمک است نه آب

اسمز در طبیعت بیولوژیکی بسیار مشاهد می گردد. مثل غشاء سلولهای که یک دیواره نمیه تراوا است و عمل اسمز انجام می دهد.این امر سبب می شود که یکسری از مواد را از داخل سلول به خارج و برعکس یکسری از مواد را از خارج به داخل سلول منتقل کند. جذب آب در این سلول ها طبق پدیده ی اسمز صورت می گیرد

:غشاء نیمه تراوا

به غشائی(لایه ای) گفته می شود که دارای خاصیت اسمزی می باشد. این دیواره نسبت به بعضی از مواد نفوذ پذیر و نسبت به سایر مواد حل شده در محلول نفوذ ناپذیر است. مثل غشائهای سلولی و سلوفان

ممبران نیز نوعی غشاء نیمه تراوا می باشد. که نسب به آب تراوا و نسبت به سایر آنیونها و کاتیونها نفوذ ناپذیر است

البته نفوذ ناپذیری صدرصد نبوده و درصدی فرار یون دارد

اسمز به عنوان یک قاعده بنیادین طبیعت است این سیستم سعی می کند تا دو محیط رابه تعادل غلظتی برساند تنها راه ممکن برای رسیدن به غلظت یکسان در هر دو طرف غشاء نیمه تراوا، عبور آب از غشاء نیمه تراوا از سمت خالص به سمت محلول نمک است تا با هم به تعادل برسند

شکل 1 نمایشگر ابتدای کار محلول نمک(محلول غلیظ) و محلول خالص (محلول رقیق) و در ابتدای کارسطح هر دو محلول برابر است

شکل 2 نشان می دهد که روش اسمز می تواند ارتفاع محلول نمک را افزایش دهد. این ارتفاع افزایش خواهد یافت تا زمانی که فشار ناشی از ستون آب (محلول نمک) با نیروی فشار اسمزی برابر گردد در آن زمان افزایش ارتفاع این ستون متوقف می شود

اختلاف ارتفاع دو ستون بعد از به تعادل رسیدن دو محیط، فشار اسمزی نامیده می شود

غشاء نیمه‌تراوا لایه‌ای است که به‌طور انتخابی به آب و بعضی از یون‌ها اجازه عبور داده و به اکثر یون‌ها اجازه عبور نمی‌دهد

اگر یک غشای نیمه‌تراوا بین دو محلول آب مقطر و آب‌شور قرار گیرد، آب به‌طور طبیعی و تحت خاصیت اسمزی از سمت آب مقطر (محیط رقیق) به سمت آب‌شور (محیط غلیظ) جریان می‌یابد تا آب غلیظ را رقیق نماید و سیستم را به تعادل برساند. این امر سبب بالا رفتن سطح قسمت آب‌شور نسبت به سطح آب مقطر خواهد شد و تا زمانی که پتانسیل‌های شیمیایی یا فیزیکی دو طرف برابر گردند ادامه خواهد یافت. در حالت تعادل این اختلاف ارتفاع بین دو طرف غشا را فشار اسمزی گویند. فشار اسمزی به غلظت و نوع ناخالصی و نیز دما بستگی دارد

فشار اسمزی که معمولاً با پی نشان داده می‌شود. تابعی از غلظت جامدات حل‌شده است. مقدار آن بین 0.6 تا 1.1 پی اس آی با ازای هر 100 پی پی ام از کل جامدات حل‌شده (تی دی اس) است

مثال: فشار اسمزی آب لب‌شور با تی دی اس (اگر فشار اسمزی را برابر با 1 پی اس آی به ازای هر 100 پی پی‌ام بگیریم) برابر با 1500 پی پی‌ام، تقریباً مساوی با 15 پی اس آی است. در مورد آب دریا با تی دی اس برابر با 350000 پی پی ام، فشار اسمز تقریباً مساوی 350 پی پی ام است