Umkehrosmose im Unterschied zur Osmose

Beim Prinzip der Umkehrosmose wird der Aggregatzustand, der des (belasteten) Wassers, welches sich aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzung in Gewicht und Dichte, des gegenüberliegenden Mediums unterscheidet dazu verwendet, um die darin enthaltenen Unreinheiten, herauszufiltern.

Auf der sogenannten belasteten Seite, welches in diesem Fall Leitungswasser darstellt, das mit Mineralien, Bakterien und so weiter “belastet” ist, wird Druck ausgeübt. Um hierbei auf einer Seite ausreichenden, höheren Druck auszuüben, kann dieser zum Beispiel mittels einer Pumpe erhöht werden. Mithilfe dieses so erzeugten Drucks, wird das Zurückfließen der Wassermoleküle verhindert. Das Osmose Prinzip wird somit umgekehrt.

Bei der Osmose hingegen wird der natürliche Druck des Mediums Wasser dazu benutzt, um durch ein Filtersystem hindurch zu fließen. Ohne die Zuhilfenahme von Drucksystemen und Membranen.

Trinkwasser weist einen osmotischen Druck von rund 2 bar auf, während der umkehrende Druck des osmotischen Wassers das durch die Umkehrosmose Filter zu laufen hat, zwischen 3 und 30 bar beträgt. Abhängig vom jeweiligen Druck ist die Konfiguration einer Anlage und der Membran, welche verwendet wird. Dabei kommen unterschiedliche Systeme zur Anwendung, welche abhängig vom ausgegangenem Produkt konzipiert sein muss. So hat zum Beispiel das Medium Meerwasser eine andere Zusammensetzung als herkömmlichen Gebirgs- oder Leitungswasser. Dementsprechend muss ein anderes Lösungs-Diffusions-Modell und Druck verwendet werden. Bei Meerwasser, das vom Salz befreit werden muss um es, als Trinkwasser aufbereiten zu können, muss der Druck mittels Pumpen auf bis zu 30 bar erhöht werden. Zusätzlich werden Filter zwischengeschaltet welche die bereits vorgereinigten Ionen-Moleküle durch die zwischen gelegten Filter durchpresst.

Bei der Umkehrosmose wird entgegen des Osmose Vorganges, das Prinzip der Dichte ebenso angewandt. Wenn man ein Gefäß auf der einen Seite mit “belastetem” (wobei unter belastetes Wasser das noch Bakterien und Mineralien enthält)und auf der anderen Seite bereits unbelastetes Wasser(also ohne Bakterien, Kalk und Mineralien)einfüllt, wird der dadurch entstehende Druck dazu genutzt um das belastete Wasser, das entlang einer Membran geführt wird, zu “reinigen”. Die Mineralien und Bakterien die sich in dem Wasser befinden, werden an der Membran abgelagert, während das reine Wasser durch den mehrschichtigen Filter abfließt. Um das Abfließen des gebrauchsfähigen, reinen Wassers zu ermöglichen, werden sogenannte halbdurchlässige, oder auch semipermeable Zwischenfilter eingesetzt. Damit dieses Prinzip zunutze gemacht werden kann, wird auf der entgegen wirkenden Seite ein Konzentrat verwendet. Im Falle von Trinkwasser stellt dies eine salzhaltige Wasserlösung dar. Dieses verhindert durch den höheren Molekulardruck, das das verunreinigte Wasser wieder in das bereits gereinigte zurückfließen kann.Im Folgenden ist ersichtlich, welche Schad- und Giftstoffe zurückgehalten werden können: 

1. Arsenverbindungen
2. Blei
3. Cadmium
4. Natrium
5. Sulfat
6. Magnesium
7. Sediment
8. Chlorid
9. Organische Stoffe
10. Phosphat

Nicht gefiltert werden können Stoffe, deren Größe im Nanometerbereich angesiedelt ist. Wie es zum Beispiel bei Viren der Fall, ist. Hierfür wird eine extra zwischen geschaltetes Erhitzungs-System benötigt.