- Katılım
- 7 Şubat 2017
- Mesajlar
- 3.703
- Makaleler
- 4
- Çözümler
- 80
Daha fazla
- Cinsiyet
- Erkek
- Meslek
- müh.
Merhaba. Günlük hayatımızda özellikle bazı su arıtma cihazlarının teknik özelliklerinde geçen “ters osmoz” un ne olduğunu inceleyelim.
Normal Osmoz : Resimde birbirlerinden yarı geçirgen bir zarla ayrılmış tuz çözeltisi (eriyiği) ve saf su tankları arasında önve eşit düzeyde görülen su (Mavi ve yeşil boyalı) seviyelerinin, 2. durumda zaman geçtikçe tuz çözeltisinin bulunduğu tank bölmesinde su seviyesinin yükselmiş ve saf su bölmesindeki su seviyesini geçtiğini görüyorsunuz.
Oluşan olayın nedeni “normal osmoz” nedeniyledir. Çünkü aşağı yukarı kimyasalların çoğu için çözücü (bir eritici) olan su molekülleri, bu yarı geçirgen olan (ortadaki) zardan tuz olarak suda çözünen bu çözülen maddenin moleküllerinden daha çabuk geçer, bu geçişler (örneğin bakır ferrosiyanürün Cu2Fe (CN)6 % 6’ lık çözeltisiyle) yaklaşık olarak atmosfer basıncının 4 katı kadar bir su basıncı artışına neden olabildiği (1877’de Wilhelm Pfeffer bunu ilk olarak tespit edebilmiştir) ve zaman içinde bu tuz çözeltisinin olduğu bölmedeki su seviyesi, artan bu basınçla yükselmiş olur. Normal osmoz olayı bu şekilde oluşur.
Yarı Geçirgen Zar : Yalnızca çözücü (su gibi) molekülleri için geçirgen olana zarlara “yarı geçirgen zar” denir. Hayvan veya bitki dokularındaki hücreleri çevreleyen zarlar da buna benzer olarak genellikle yarı geçirgendir ve eğer kendi hücreleri içinde çözelmiş olan bu sıvılardan eğer daha yoğun çözeltili olan başka sıvıyla bu yarı geçirgen zarlar temas ederse, bu hücre içinden, daha derişik çözeltili olanlara doğru bir sıvı geçişi yine olur. Örneğin bir bitki hücresi % 7.5’ luk sakaroz çözelltisi içine konulursa , bu çözeltinin osmoz basıncı, hücre özsuyununkinden daha fazla olduğundan, su hücreden dışarı çıkar ve büzülüp selüloz kılıftan (yarı geçirgen zardan) uzaklaşır. Bir çözeltideki çözünen madde moleküllerinin bir zardan geçmesine "diyaliz" denir. Diyaliz sürecinden yapay böbrek makinalarında da yararlanılır.
Reçel yapımında da buna buna benzer etkiden faydalanılır % 68’l,k şeker çözeltileriyle mikro organizma hücrelerinin suyu alınarak etkinlikleri ortadan kaldırılır. Bir ağacın köklerinden, bu ağaç için gerekli olan suyun bu bitkideki yarı geçirgen zar dokusuyla ayni ilkeyle emilip ağacın çok yüksek dallarına çıkabilmesi normal osmoz olayı ile açıklanabilir.
Ters (Geri) Osmoz : Sulu bir çözeltiye osmoz basıncından daha yüksek bir basınç uygulanarak, su moleküllerinin yarı geçirgen olan bu zardan bu defa normalde geçtikleri yönün tersi yönünde saf su yönüne doğru geçmeleri sağlanabilir. Üst resimde görüldüğü gibi, yarı geçirgen zarlarla kaplı bu borular içinden süzülecek (Filtrelenecek) olan su geçerken, osmoz basıncından daha yüksek su basınçları uygulanarak çözülen taraftaki kirli veya süzülmesi istenilen deniz suyunun, saf su olarak arıtılması istenilen bölüme geçerken saf su damlacıkları halinde birikmesini görüyorsunuz.
Yarı geçirgen zarlar zirkonyum oksit (ZrO2) gibi maddelerin bir porselen üstüne çökeltilmesiyle yapılır. Bunun yanında zar yapımında en çok kullanılan madde selüloz asetattır. + derce ile 60 derece arasında kullanılabilir. Bu tür bir zar ilk olarak, tuzlu suyun tuzunun giderilmesi için geliştirilmiştir. Kağıtla pekiştirilmiş 0,04 – 0.09 mm’ lik geçirgen bir alt maddeyle desteklenen 0.0001 – 0.0003 mm kalınlığındaki zarda, 1 angströmün 1/20, 1/30’ u kadar küçük delikleri vardır. Zarın her metrekaresinde saatte 102 litre su akış hızı sağlanabilir.
Ters osmozun önemli ve başka kullanım alanı peynir suyu derişikliğinin ayarlanmasıdır. Peynir suyu önce proteinleri tutan gevşek bir zardan, sonra da laktozun alındığı sıkı bir yarı geçirgen zardan geçirilir. Su ve çözünmemiş tuzların bir bölümü, bu zardan geçtikten sonra atılır. Bu işlemle hem bensin değeri yüksek yiyecek kaynağı elde edilir, hem de peynir suyu temizlenmiş olur..
Not: Bu yazı/resimler bir derlemedir. Özgün Kaynak : Nasıl Çalışır Ansiklopedisi, 6 Cilt‘ dir. Kolay gelsin.
Normal Osmoz : Resimde birbirlerinden yarı geçirgen bir zarla ayrılmış tuz çözeltisi (eriyiği) ve saf su tankları arasında önve eşit düzeyde görülen su (Mavi ve yeşil boyalı) seviyelerinin, 2. durumda zaman geçtikçe tuz çözeltisinin bulunduğu tank bölmesinde su seviyesinin yükselmiş ve saf su bölmesindeki su seviyesini geçtiğini görüyorsunuz.
Oluşan olayın nedeni “normal osmoz” nedeniyledir. Çünkü aşağı yukarı kimyasalların çoğu için çözücü (bir eritici) olan su molekülleri, bu yarı geçirgen olan (ortadaki) zardan tuz olarak suda çözünen bu çözülen maddenin moleküllerinden daha çabuk geçer, bu geçişler (örneğin bakır ferrosiyanürün Cu2Fe (CN)6 % 6’ lık çözeltisiyle) yaklaşık olarak atmosfer basıncının 4 katı kadar bir su basıncı artışına neden olabildiği (1877’de Wilhelm Pfeffer bunu ilk olarak tespit edebilmiştir) ve zaman içinde bu tuz çözeltisinin olduğu bölmedeki su seviyesi, artan bu basınçla yükselmiş olur. Normal osmoz olayı bu şekilde oluşur.
Yarı Geçirgen Zar : Yalnızca çözücü (su gibi) molekülleri için geçirgen olana zarlara “yarı geçirgen zar” denir. Hayvan veya bitki dokularındaki hücreleri çevreleyen zarlar da buna benzer olarak genellikle yarı geçirgendir ve eğer kendi hücreleri içinde çözelmiş olan bu sıvılardan eğer daha yoğun çözeltili olan başka sıvıyla bu yarı geçirgen zarlar temas ederse, bu hücre içinden, daha derişik çözeltili olanlara doğru bir sıvı geçişi yine olur. Örneğin bir bitki hücresi % 7.5’ luk sakaroz çözelltisi içine konulursa , bu çözeltinin osmoz basıncı, hücre özsuyununkinden daha fazla olduğundan, su hücreden dışarı çıkar ve büzülüp selüloz kılıftan (yarı geçirgen zardan) uzaklaşır. Bir çözeltideki çözünen madde moleküllerinin bir zardan geçmesine "diyaliz" denir. Diyaliz sürecinden yapay böbrek makinalarında da yararlanılır.
Reçel yapımında da buna buna benzer etkiden faydalanılır % 68’l,k şeker çözeltileriyle mikro organizma hücrelerinin suyu alınarak etkinlikleri ortadan kaldırılır. Bir ağacın köklerinden, bu ağaç için gerekli olan suyun bu bitkideki yarı geçirgen zar dokusuyla ayni ilkeyle emilip ağacın çok yüksek dallarına çıkabilmesi normal osmoz olayı ile açıklanabilir.
Ters (Geri) Osmoz : Sulu bir çözeltiye osmoz basıncından daha yüksek bir basınç uygulanarak, su moleküllerinin yarı geçirgen olan bu zardan bu defa normalde geçtikleri yönün tersi yönünde saf su yönüne doğru geçmeleri sağlanabilir. Üst resimde görüldüğü gibi, yarı geçirgen zarlarla kaplı bu borular içinden süzülecek (Filtrelenecek) olan su geçerken, osmoz basıncından daha yüksek su basınçları uygulanarak çözülen taraftaki kirli veya süzülmesi istenilen deniz suyunun, saf su olarak arıtılması istenilen bölüme geçerken saf su damlacıkları halinde birikmesini görüyorsunuz.
Yarı geçirgen zarlar zirkonyum oksit (ZrO2) gibi maddelerin bir porselen üstüne çökeltilmesiyle yapılır. Bunun yanında zar yapımında en çok kullanılan madde selüloz asetattır. + derce ile 60 derece arasında kullanılabilir. Bu tür bir zar ilk olarak, tuzlu suyun tuzunun giderilmesi için geliştirilmiştir. Kağıtla pekiştirilmiş 0,04 – 0.09 mm’ lik geçirgen bir alt maddeyle desteklenen 0.0001 – 0.0003 mm kalınlığındaki zarda, 1 angströmün 1/20, 1/30’ u kadar küçük delikleri vardır. Zarın her metrekaresinde saatte 102 litre su akış hızı sağlanabilir.
Ters osmozun önemli ve başka kullanım alanı peynir suyu derişikliğinin ayarlanmasıdır. Peynir suyu önce proteinleri tutan gevşek bir zardan, sonra da laktozun alındığı sıkı bir yarı geçirgen zardan geçirilir. Su ve çözünmemiş tuzların bir bölümü, bu zardan geçtikten sonra atılır. Bu işlemle hem bensin değeri yüksek yiyecek kaynağı elde edilir, hem de peynir suyu temizlenmiş olur..
Not: Bu yazı/resimler bir derlemedir. Özgün Kaynak : Nasıl Çalışır Ansiklopedisi, 6 Cilt‘ dir. Kolay gelsin.
