Yoz kunlarida tarvuzni suvga solib qoʻyib sovitishni deyarli hammamiz qilib koʻrganmiz. Avvallari muzlatkichlar boʻlmagan zamonlarda ichimliklarni sovitish uchun ham shunday usul keng qoʻllanilgan: meshga toʻldirilgan sut, sharbat yoki sharobni muzdek suv oqayotgan ariqqa solib qoʻyishardi va natijada oʻsha ichimlik ham muzdek boʻlib, ichganda odamga yanada lazzat baxsh etardi.

Farang fizik olimi abbat Antuan Nollet (1700-1770) ham buzoq terisidan qilingan meshlarda sharob (vino) saqlardi. 1748-yilning issiq yoz kunlaridan birida Nollet shunday meshda saqlanayotgan sharobni sovitib ichish uchun uni muzdek suvli hovuzga solib qoʻyadi. Biroq tamaddi qilishga chogʻlanarkan, u xayolida allaqachon muzdek boʻlib turgan sharobni olish uchun hovuzdan meshni chiqarib oldi va ne koʻz bilan koʻrsinki, buzoq terisidan tayyorlangan mesh yorilib, ichiga suv kirib ketgan edi…

Antuan Nollet oʻsha kuni tamaddi vaqtida muzdek sharob icha olmadi. Lekin mesh bilan roʻy bergan fizik hodisani oʻrganish asnosida fan va texnika uchun muhim boʻlgan ajoyib bir texnologik jarayonni kashf qildi.

Maʼlum boʻlishicha, qanchalik pishiq ishlangan boʻlmasin, buzoq terisidan tayyorlangan meshdan qandaydir bir yoʻl bilan suv ichkariga sizib kirgan va natijada mesh ichidagi suyuqlik hajmi kattalashib, oqibatda mesh yorilib ketgan. Nollet sinchiklab tekshirib shuni aniqladiki, mesh ichidagi va tashqaridagi suyuqliklarning konsentratsiyasi farqi natijasida mesh devorlarida katta bosim yuzaga kelar ekan va buning oqibatida suv teri mesh devorlarida sizib ichkariga kirib ketarkan. Shu tariqa Nollet biz hozirda osmos deb ataydigan muhim bir tabiiy jarayonni kashf qildi. Osmos erituvchi yoki suvning yarimsingdiruvchan membrana orqali toʻyinganligi kamroq boʻlgan eritmadan kuchliroq toʻyingan eritmaga sizib oʻtishi jarayonidir. Garchi osmos hodisasi 1748-yilda kashf etilgan boʻlsa-da, biroq undan sanoat miqyosida foydalanishga oʻtilganiga hali uncha koʻp boʻlgani yoʻq. Osmos vositasida suvni tozalash texnologiyasining muvaffaqiyatli sanoat namunalari faqat 1970-yillardan buyon odamzodga xizmat qilmoqda. Taʼkidlash joizki, bunday texnologiyalarda biz osmosning toʻgʻri turidan emas, balki ʼʼteskari osmosʼʼ deb nomlanuvchi usulidan foydalanamiz. Teskari osmos texnologiyasida sunʼiy hosil qilingan bosim taʼsiri ostida konsentratsiyalangan eritma tarkibidan suv chiqib, konsentratsiyalanmagan eritma tarkibida oʻtadi. Hozirgi kunda teskari osmos texnologiyasi dengiz suvini chuchuk suvga aylantirish hamda, umuman, suvni turli aralashmalardan, erigan tuzlardan tozalash uchun eng maqbul va samarali texnologiya hisoblanadi. Teskari osmos texnologiyasi qanday ishlaydi? Suv toʻldirilgan idishga membrana, yaʼni toʻsiq hosil qiladigan plastina solamiz. Membrana suvni oʻziga singdiradigan (shimadigan), lekin suvda eriydigan moddalarni esa singdirmaydigan materialdan tayyorlanadi. Idish ichiga membrana joylagan paytingizda, uning har ikki tarafidagi suv sathi avvaliga bir xil boʻladi, chunki bunda idish ichida fizikadagi tutash idishlar qonuni amal qiladi. Endi membrananing bir tarafidagi suvga tuz solamiz. Natijada membrananing tuz solingan tarafida konsentratsiya ortadi va osmotik bosim hosil boʻladi. Ushbu osmotik bosim taʼsirida suv tuz konsentratsiyasi past tarafdan konsentratsiya baland tarafda oqib oʻta boshlaydi. Bunda tuz konsentratsiyasi past tarafdagi suv toʻyingan eritmaga aralashib ketishga intiladi. Osmos hodisasining asosida aynan ushbu fizik-kimyoviy qonuniyat yotadi. Endi esa tajribamizni davom ettirib, idishda membrana bilan ajralib turgan ikki xil konsentratsiyali suvning tuz koʻproq erigan tarafiga (yaʼni konsentratsiya yuqoriroq tarafiga) bosim beramiz. Bosim suv molekulalarini membrana orqali oʻtib konsentratsiyasi pastroq tarafga sizib chiqishga majbur qiladi. Tuz esa joyida qolaveradi. Xuddi shu jarayonni teskari osmos deyiladi. Teskari osmosning eng muhim qismi bu membranadir. Zamonaviy osmos texnologiyalarida membranani maxsus polimer plyonkadan tayyorlanadi. Suv bilan taʼsirlashganda bunday membrana ishadi. Bosim oʻtkazilganda esa u siqiladi va oʻzida faqat suv molekulalarini oʻtkaza boshlaydi. Membrananing fizik xossasi shundayki, unga faqat suv singadi, boshqa istalgan modda, shu jumladan, turli tuzlar, suvda erigan har qanday kimyoviy moddalar undan sizib oʻta olmaydi.

Faktlar:

Fakt №1: Osmos — tabiiy jarayondir. Tirik organizmlar hujayralarida osmos jarayoni transport va taqsimlash funksiyasini bajaradi. Yaʼni osmos fundamental tabiiy jarayonlar sirasiga kiradi. Istalgan hujayra atrofini, albatta, membrana qurshab turgan boʻladi va ushbu membrana hujayra ichkarisiga faqat suv va kislorod molekulalarini hamda ozuqa moddalarni oʻtkazadi xolos. Parrandalar tuxumi, shu jumladan, tovuq tuxumining poʻchogʻining ichki tarafi ham membrana boʻlib, undan tuxum ichkarisiga faqat kislorod oʻtadi, boshqa moddalarni ushbu membrana ichkari kiritmaydi. Oʻsimliklar ildizi ham suvni oʻziga shimib oladi va oʻsimlik tanasidagi hujayralar devorlari tabiiy osmotik membrana hosil qiladi. Natijada oʻsimlik organizmi faqatgina suv ichadi, lekin suv tarkibidagi boshqa moddalarni oʻziga singdirib olmaydi. Osmos jarayonisiz hujayrali koʻrinishdagi hayot shakli mavjud boʻla olmas edi.

Fakt №2. Teskari osmos va filtrlash – boshqa-boshqa narsa. Teskari osmos va filtrlash orasida qanday farq bor? Filtrlashda bir jinsli boʻlmagan aralashmalar tozalanadi. Bunda gʻovak jismlar (smola, dagʻal mato, poʻkak va hokazo) orqali suyuqlik bir tarafdan boshqa tarafga haydaladi va natijada suvda erimagan hamda oʻlchami 1000 mm gacha boʻlgan mayda zarralar tutib qolinadi. Teskari osmos bilan esa suv (suyuqlik) tarkibiga singib ketgan har qanday aralashmalarni ular hatto suyuqlik bilan bir jinsli boʻlib ketgan boʻlsa ham tozalab yuboradi. Bunda aralashma molekula yoki ion tarzida boʻlsa ham farqi yoʻq, u teskari osmosdan oʻta olmaydi.

Fakt №3. Teskari osmos mutlaqo zararsiz. Teskari osmosdan foydalanganda suvdagi erigan tuzlar miqdori minimumgacha pasayadi. Chunki teskari osmotik tozalashda membrana faqatgina suv molekulalarini oʻtkazadi, suvda erigan ionlar esa yoʻq qilinadi. Lekin teskari osmosli tozalash ham ish bermaydigan ayrim holatlar mavjud. Masalan, bir asosli kuchli azot kislotasining anioni atigi 75-90% ga kamayadi xolos. Odam bir kecha-kunduzda taxminan 2 litrga yaqin suv ichadi. Mineral tuzlarni esa biz, asosan, ovqat tarkibidan olamiz. Agar, masalan, biz kalsiyni faqat suvdan olganimizda edi, basharti qabul qilingan kalsiy 100% oʻzlashtiriladi deb olganimizda ham kalsiyning bir sutkalik meʼyoriy dozasini olish uchun 40 litr suv ichishga toʻgʻri kelgan boʻlardi. Shunda ham tozalangan yumshoq suv emas, balki qattiq suv ichish kerak boʻlardi. Vaholanki, amalda organizmga tushgan kalsiy miqdorining atiga 5-10% qismi oʻzlashtiriladi xolos. Biz suvdan magniy elementini yaxshiroq oʻzlashtiramiz. Lekin tabiiy suvlar tarkibida baribir magniy ancha kam.

Fakt №4. Membrana sorbentlardan koʻra yaxshiroq. Maishiy suv tozalash uskunalari ikki xil boʻladi: sorbentli va membranali. Membranali tozalash uskunalarining asosiy qismi biz aytgan teskari osmos jarayoni asosida ishlaydi. Sorbentli tozalagichlar suvdan zararli moddalarni tutib qoladi. Teskari osmosli tozalagichlar esa aralashma tarkibidan suvni ajratib oladi. Har ikkala tozalagichlarda ham, albatta, suv mexanik aralashmalardan, ogʻir metallarning ionlaridan, organik birikmalardan, faol xlordan, bakteriyalardan va viruslardan tozalanadi. Lekin sorbentli tozalagichlardan farqli oʻlaroq, teskari osmosli tozalagichlar ushbu vazifani toʻliq 100% bajaradi.

Fakt №5. Teskari osmos uskunasining maishiy turlari ham bor. Hozirgi kunda maishiy isteʼmol uchun ichimlik suvini tozalash borasida teskari osmos texnologiyasidan oʻtadigani yoʻq. Ushbu texnologiya salqin ichimliklar ishlab chiqarish sanoatidan boshlab, tibbiyot va elektronika sohalarida ham keng qoʻllanilmoqda. Biz doʻkon peshtaxtalaridan sotib olib isteʼmol qiladigan qadoqlangan suvlarning deyarli barchasini aynan teskari osmos usulida tozalangan boʻladi. Shunday teskari osmos uskunalarining maishiy texnika tarzida ishlab chiqarilgan turlari ham mavjud boʻlib, ularni aholi xonadonlarida ham oʻrnatish mumkin.

Maqola orbita.uz saytidan olindi. Original maqola → Toza suv: osmos haqida 5 ta fakt
Muqova surat: freepik.com