Atvirkštinio osmoso filtras su vandenilio funkcija: dvi nepainiotinos užduotys

Kai atvirkštinio osmoso vandens filtras reklamuojamas kaip turintis „vandenilio funkciją“, praktiškai šis apibūdinimas apima du techniškai skirtingus procesus: filtravimą per membraną ir prisotinimą molekuliniu vandeniliu elektrolizės būdu. Hydrion Purity RO600 | Atvirkštinio osmoso vandens filtras po plautuve be talpos, 600 GPD, išmanusis TDS ekranas atlieka pirmąją užduotį – filtruoja vandentiekio vandenį trimis kasetėmis ir 0,0001 mikrono membrana, tačiau vandenilio į vandenį neprideda. Jei reikia abiejų funkcijų, paprastai naudojami du atskiri prietaisai, o svarstant įsigyti vieną „universalų“ gaminį verta tiksliai pasiteirauti, kuris jo korpuse esantis komponentas iš tiesų atlieka elektrolizę.

• Filtravimas ir elektrolizė pagrįsti skirtingais fizikiniais principais: vienu atveju vanduo spaudžiamas per membraną, kitu elektros srovė teka per elektrodus.
• Trys filtro kasetės ir atvirkštinio osmoso membrana – visa RO600 specifikacija; elektrolizės elemento joje nėra.
• Osmoso vanduo gali būti švarus pradinis vanduo atskiram vandenilio įrenginiui, tačiau kokio vandens reikia konkrečiam prietaisui, nurodyta jo instrukcijoje.
• TDS ekranas matuoja vandens elektrinį laidumą ir pagal jį apskaičiuoja apytikslę ištirpusių kietųjų medžiagų vertę – jis nematuoja nei vandenilio kiekio, nei vandens saugumo.

Du klausimai vienoje paieškos frazėje

Produktų sąrašuose ir reklamose „osmosas su vandenilio funkcija“ dažnai pateikiamas kaip viena savybė, nors iš tikrųjų tai dvi atskiros techninės užduotys. Viena jų – pašalinti iš vandens ištirpusias medžiagas, spaudžiant jį per labai tankią membraną. Kita – į vandenį įterpti molekulinio vandenilio; tam reikia elektros srovės ir elektrodų, o ne slėgio ir tam tikro porų dydžio. Atvirkštinio osmoso sistema gali labai gerai atlikti pirmąją užduotį, nė nepradėdama vykdyti antrosios, ir būtent taip yra su RO600: visą jos specifikaciją sudaro trijų pakopų filtrų grandinė, TDS ekranas, filtrų būklės indikatoriai, automatinis praplovimas ir apsauginis išsijungimas po 30 minučių nepertraukiamo veikimo – nė viena iš šių savybių neapibūdina elektrolizės elemento ar vandenilio kiekio.

Atvirkštinis osmosas: ką iš tikrųjų daro membrana

Vykstant atvirkštiniam osmosui siurblys slėgiu spaudžia vandenį prie pusiau laidžios membranos. Vandens molekulės prasiskverbia pro ją, o ištirpusios druskos, mineralai ir kitos ištirpusios medžiagos daugiausia sulaikomos (šaltinis: „Pentair“, „Kas yra atvirkštinis osmosas ir kaip jis veikia?“). Sulaikytas, labiau koncentruotas vandens srautas nepatenka į geriamąjį vandenį, o nukreipiamas į nuotekas. Todėl kiekviena atvirkštinio osmoso sistema turi švaraus vandens ir nuotekų santykį; RO600 jis yra 2:1.

RO600 vandenį filtruoja trys kasetės. PPC sudėtinėje kasetėje sujungtas polipropileno nuosėdų sluoksnis ir anglies blokas; gamintojo teigimu, jie sulaiko stambias daleles ir dalį chloro. Pati osmoso membrana, vadinama 600G, turi 0,0001 mikrono poras ir atskiria ištirpusias medžiagas. TC galutinio filtravimo kasetėje naudojama aktyvintoji anglis ir mineralinės medžiagos; gamintojo teigimu, tai pagerina skonį. Nė vienoje iš šių trijų pakopų nėra elektrodų ar jiems skirtos maitinimo sistemos; visa grandinė veikia pasitelkdama slėgį ir porų dydį, o ne elektros srovę.

TDS ekranas: ką rodo skaičius ir ko jis neparodo

RO600 TDS ekrane realiuoju laiku rodoma filtruoto vandens vertė – TDS (angl. total dissolved solids, bendras ištirpusių kietųjų medžiagų kiekis). TDS matuoklis tiesiogiai nematuoja, kiek kietųjų medžiagų ištirpę vandenyje, o matuoja vandens elektrinį laidumą ir paverčia šią vertę apytiksliu TDS skaičiumi, dažniausiai ppm (šaltinis: „Wikipedia“, „Bendras ištirpusių kietųjų medžiagų kiekis“). Vien iš šio skaičiaus neįmanoma sužinoti, kokios konkrečios medžiagos yra ištirpusios, ir jis pats savaime neparodo, ar vanduo saugus. Daugiau apie tai, kaip praktiškai vertinti TDS rodmenis, paaiškinta straipsnyje apie TDS vandenyje.

Vandens prisotinimas vandeniliu: ką iš tikrųjų daro elektrolizė

Vandenilį į vandenį įterpiantis prietaisas veikia kitu principu nei filtravimo sistema: vandens molekules prie membranos, kurios abiejose pusėse yra elektrodai, skaido elektros srovė, o ne vandens slėgis. Įprastos PEM/SPE elektrolizės metu anode vanduo oksiduojamas į deguonį, protonus ir elektronus; protonai per membraną keliauja katodo link ir ten vėl susijungia su elektronais, sudarydami vandenilio dujas (šaltinis: „Wikipedia“, „Protonų mainų membranos elektrolizė“). Šiam procesui reikia maitinimo šaltinio ir elektrodų – tokių dalių neturi vien iš nuosėdų, anglies ir osmoso membranų sudaryta grandinė. Daleles iš vandens filtruojanti membrana konstrukciškai skiriasi nuo membranos, per kurią protonai keliauja tarp elektrodų, nors šnekamojoje kalboje abi vadinamos „membranomis“. Išsamiau apie šį mechanizmą rašoma straipsnyje apie tai, kaip veikia vandenilinio vandens buteliai; tokio prietaiso, kuris elektrolizę atlieka pats, pavyzdys – Hydrion Core Vandenilinio vandens butelis.

Osmoso vanduo kaip pradinis vanduo vandenilio įrenginiui

Šias dvi funkcijas vis dėlto galima derinti, tik tam reikia dviejų prietaisų, o ne vieno. Po filtravimo per membraną osmoso vandenyje lieka labai mažai ištirpusių kietųjų medžiagų, o būtent tokio vandens kai kurių elektrolizės prietaisų instrukcijose reikalaujama. Kiti gamintojai, priešingai, nurodo, kad vandenyje turi būti tam tikras mineralų kiekis, nes elektrolizei būtinas minimalus elektrinis laidumas. Kuri sąlyga taikoma, nurodyta konkretaus vandenilio įrenginio instrukcijoje, o ne bendroje taisyklėje. Taigi norint naudotis abiem funkcijomis, po plautuve įrengiama atvirkštinio osmoso sistema, o ant stalviršio arba stalo pastatomas atskiras vandenilio įrenginys; jau išfiltruotas vanduo perpilamas į antrąjį prietaisą.

Ką verta išsiaiškinti prieš patikint universalaus prietaiso pažadais

Jei vienas prietaisas reklamuojamas kaip „osmoso sistema su vandenilio funkcija“, prieš perkant verta pardavėjo konkrečiai paklausti:

• Kuris fizinis komponentas atlieka elektrolizę ir kurioje vandens kelio vietoje jis yra – prieš osmoso membraną, po jos ar lygiagrečiai jai?
• Kaip ir kas išmatavo nurodytą vandenilio koncentraciją, ir ar pateiktas patikrinamas bandymo protokolas?
• Ar TDS ekrane rodoma vertė po osmoso pakopos, po atskiros vandenilio pakopos, ar abiejų pakopų bendra vertė – vienu skaičiumi į šiuos du klausimus vienu metu atsakyti neįmanoma.
• Kokio pradinio vandens reikalaujama paties prietaiso instrukcijoje, prieš perkant vieną įrenginį su abiem funkcijomis?

Jei į šiuos keturis klausimus neįmanoma aiškiai atsakyti, lieka neaišku, ar prietaisas iš tiesų atlieka abi užduotis, ar „vandenilio funkcija“ tėra papildoma eilutė produkto aprašyme.

Išvada: viena virtuvė, dvi užduotys

Filtravimą ir vandens prisotinimą vandeniliu virtuvėje galima patogiai naudoti greta, tačiau tai tebėra dvi skirtingos techninės užduotys, kurioms reikia dviejų skirtingų komponentų. Hydrion Purity RO600 | Atvirkštinio osmoso vandens filtras po plautuve be talpos, 600 GPD, išmanusis TDS ekranas atlieka pirmąją užduotį: filtruoja vandenį trimis kasetėmis ir 0,0001 mikrono membrana bei realiuoju laiku rodo TDS vertę. Jei ieškote konkrečių techninių duomenų reikalavimus atitinkančios osmoso sistemos, išsamesnį palyginimo pagrindą rasite osmoso sistemų be talpos pasirinkimo vadove, o jei norite apskritai suprasti atvirkštinio osmoso procesą – išsamiame straipsnyje apie atvirkštinį osmosą. RO600 produkto puslapyje pateikta visą filtrų kasečių, TDS ir nuotekų specifikaciją.