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역삼투압의 원리에 대해 자세히 설명해 주세요...
역삼투압은 물을 정화하거나 해수를 담수화하는 데 널리 사용되는 원리인데요. 역삼투압의 원리에 대해 자세히 설명해 주세요...
2개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
역삼투압은 고농도 용액 쪽에 삼투압보다 높은 외부 압력을 가하여, 반투막을 통해 물 분자만 저농도 쪽으로 이동하게 만드는 물질 분리 기술입니다. 이와 관련하여 자세히 설명해 드리겠습니다.
삼투는 농도가 다른 두 용액이 반투막을 사이에 두고 만날 때, 농도가 낮은 쪽의 물 분자가 농도가 높은 쪽으로 자연스럽게 이동하는 현상입니다. 이때 수위 차이에 의해 발생하는 압력을 삼투압이라고 합니다. 반면, 역삼투은 고농도 용액 측에 삼투압보다 큰 외부 압력을 인위적으로 가하면, 자연스러운 흐름이 반대로 뒤바뀝니다. 고농도 용액에 포함된 물 분자만 반투막을 통과하여 저농도 쪽으로 빠져나가고, 염분 및 불순물은 막을 통과하지 못하고 남아 정화가 이루어집니다.
역삼투압 방식은 물을 가열하여 증발시키는 증류 방식에 비해 상온에서 작동하여 상대적으로 에너지 효율이 높고 정화 능력이 매우 뛰어납니다. 다만, 강력한 고압 펌프를 가동해야 하므로 전력 소모가 발생하고, 여과 과정에서 버려지는 농축수가 생기며, 몸에 유익한 미네랄 성분까지 함께 제거된다는 단점도 존재합니다. 그럼에도 불구하고 수질 오염물질을 가장 완벽에 가깝게 제거할 수 있는 수처리 기술로 꼽힙니다.
채택된 답변안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
역삼투압은 자연적인 삼투현상을 인위적으로 뒤집어 농도가 높은 용액인 오염된 물에서 순수한 물만 뽑아내는 분리화 기술 입니다. 특히나 해수 담수화 과정에서 핵심 기술 입니다.
일반적인 삼투는 농도가 낮은 곳에서 높은 곳으로 물이 이동하는 현상을 거슬러 고농도의 용액에 강한 압력을 가해 흐름을 반대로 바꾸는 것 입니다.
물 분지만 겨우 통과할 수 있는 미세한 기공을 가진 반투과성 막을 경계로 배치하게 됩니다. 강한 압력으로 밀려난 물에서 물 분자만 막을 통과하고 소금이나 세균 등을 투과하지 못하고 잔류하게 됩니다.
오염물질이 농축된 잔류수는 밖으로 버려지고 막을 퉁과한 깨끗한 담수만 따로 모아 정수 및 용수로 사용하는 기술 입니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)