Poriegrootte van een RO-membraan: wat 0,0001 micron betekent (en niet betekent)

Op de productpagina van het Hydrion RO600-membraan van fase 2 staat een poriegrootte van 0,0001 micron vermeld. De meeste sedimentpatronen, waaronder het patroon van fase 1 in hetzelfde systeem, hebben een classificatie in hele microns, zoals 1 micron of 5 micron. Daardoor is het verschil van vier decimalen lastig voor te stellen. Het helpt om 0,0001 micron op een schaal te zetten naast dingen waar je al een beeld bij hebt, en vervolgens eerlijk te zijn over wat het getal eigenlijk beschrijft: de werkende laag van een omgekeerde-osmosemembraan wordt doorgaans omschreven als effectief massief, in plaats van vol telbare gaatjes. ‘Poriegrootte’ is hier dus een vergelijkende classificatie, geen gemeten opening die iemand met een liniaal heeft gevonden.

• Mensenhaar: ongeveer 20 tot 200 micron breed, iets wat je kunt zien en tussen je vingers kunt voelen.
• Bacterie: ongeveer 1 tot 10 micron lang, al te klein om zonder microscoop te zien.
• Virus: ongeveer 0,02 tot 0,3 micron breed, nog kleiner dan de meeste bacteriën.
• Classificatie van het membraan van fase 2: 0,0001 micron, kleiner dan zelfs het virusbereik; dit is de schaal waarop de afstotingslaag van het membraan volgens de beschrijving werkt.

Wat ‘0,0001 micron’ op een specificatieblad eigenlijk beschrijft

Het getal staat in de specificatietabel van het Hydrion RO600-membraan van fase 2, onder ‘poriegrootte’. Naburige patronen in dezelfde categorie, waaronder gewone sediment- en koolstoffilters, hebben doorgaans een classificatie van 1 micron of 5 micron. Dat is al klein genoeg om gruis en troebelheid tegen te houden, maar komt lang niet in de buurt van het getal voor dit membraan. Dat verschil verklaart waarom het getal verwarrend is voor mensen die gewend zijn filterspecificaties in hele microns te lezen: het is niet een iets fijnere versie van dezelfde classificatie, maar een classificatie die meerdere ordes van grootte fijner is. De rest van dit artikel zet dat getal op een schaal die de lezer al kent en legt vervolgens eerlijk uit wat een omgekeerde-osmosemembraan op die schaal doet en wat de classificatie wel en niet bewijst over het water dat het produceert.

0,0001 micron op een schaal van klein naar groot

Van een haar tot een virus en de classificatie van het membraan

Een enkele mensenhaar is ongeveer 20 tot 200 micron breed (bron: Micrometer – Wikipedia), en daarom is het een van de weinige dingen op deze lijst die je met je eigen ogen kunt beoordelen. Een typische bacterie is ongeveer 1 tot 10 micron lang (bron: Micrometer – Wikipedia), dus al veel kleiner dan met het blote oog te zien is. Veel bolvormige virussen zijn nog kleiner, ongeveer 0,02 tot 0,3 micron breed (bron: Virus – Wikipedia). Elke stap op die schaal is ongeveer een orde van grootte kleiner, en de opgegeven 0,0001 micron van het membraan ligt onder het virusbereik, op de schaal waarop de afstotingslaag volgens de beschrijving werkt. Daarom kiezen mensen voor omgekeerde osmose wanneer een sedimentpatroon alleen niet volstaat: de classificatie beschrijft een ander soort barrière, niet simpelweg een strengere versie van dezelfde barrière.

Waarom RO-membranen eigenlijk geen zeven met gaatjes zijn

Het oplossings-diffusiemodel in begrijpelijke taal

Membraanfilters worden vaak met grove maatreferenties vergeleken: algemene membraanporiën van ongeveer 0,1 tot 5.000 nanometer, microfiltratie rond 50 nanometer en groter, ultrafiltratie rond 3 nanometer en groter, en nanofiltratie rond 1 nanometer en groter. Omgekeerde osmose houdt deeltjes groter dan ongeveer 0,2 nanometer, oftewel ongeveer 0,0002 micron, tegen; dat ligt in hetzelfde bereik als de eigen classificatie van 0,0001 micron van het membraan (bron: Omgekeerde osmose – Wikipedia). Die getallen zijn nuttig om categorieën met elkaar te vergelijken, maar een omgekeerde-osmosemembraan wordt doorgaans anders beschreven dan de voorgaande fasen in die lijst: de werkende laag wordt algemeen beschouwd als niet-poreus. Opgeloste stoffen worden tegengehouden door oplosbaarheid en diffusie, in plaats van door afzonderlijke gaatjes waar een deeltje wel of niet doorheen past (bron: Omgekeerde osmose – Wikipedia). Volgens het gangbare model lossen watermoleculen aan de ene kant op in de dichte polymeerlaag en diffunderen ze erdoorheen naar de andere kant, zoals gas door een rubberen vel kan gaan zonder dat er een zichtbaar gat in zit. Het water stroomt dus niet door open kanaaltjes zoals door een koffiefilter. Zo gelezen is ‘0,0001 micron’ een nuttige afstotingsclassificatie om filterfasen met elkaar te vergelijken, geen gaatje dat onder een microscoop is gemeten en geteld.

Wat de classificatie wel en niet bewijst

Op de productpagina staat dat het membraan van fase 2 opgeloste stoffen, zware metalen, fluoride en PFAS vermindert, en dat het afgekeurde water in een verhouding van 2:1 naar de afvoer wordt geleid, terwijl het tot ongeveer 600 gallon, circa 2.270 liter, gefilterd water per dag produceert. Dat zijn de door de fabrikant opgegeven cijfers voor dit product, geen resultaten van een onafhankelijk laboratoriumonderzoek. Een specificatieblad als dit lees je eerlijk door dat onderscheid op te merken, in plaats van aan te nemen dat een getal een certificering impliceert die de pagina niet daadwerkelijk claimt. Omdat afstoting bij omgekeerde osmose van meer afhangt dan alleen de grootte, waaronder de oplosbaarheid van een opgeloste stof en hoe gemakkelijk die door het membraan diffundeert, houdt hetzelfde mechanisme dat verontreinigingen tegenhoudt ook de meeste opgeloste mineralen tegen. Dat is een van de redenen waarom de RO600-lijn dit membraan combineert met een mineraliserende fase erna, in plaats van het water helemaal zonder opgeloste stoffen achter te laten; hoe grondig omgekeerde osmose mineralen verwijdert en waarom remineralisatie bestaat, is het lezen op zichzelf waard als die afweging voor jou van belang is.

Hoe het membraan samenwerkt met de voorgaande fasen

Het grovere sediment- en koolstofpatroon van fase 1 vangt eerst het mechanische gruis op en vermindert de chloorsmaak. Het veel fijnere membraan van fase 2 is dus niet de eerste verdedigingslinie van het systeem tegen stoffen die een basispatroon al opvangt; het is de fase die het overneemt wanneer het water al relatief schoon is. Een membraan dat op deze schaal werkt, betekent ook dat een deel van het water dat erin gaat naar de afvoer wordt geleid in plaats van naar de kraan. Dat is de praktische afweging achter de opgegeven verhouding van 2:1 tussen gezuiverd water en afvalwater van de RO600. Wat elke fase in een omgekeerde-osmosesysteem met 3, 5 of 7 fasen doet behandelt die volledige volgorde uitgebreider dan hier past, en de complete uitleg van hoe omgekeerde osmose van begin tot eind werkt is een beter startpunt als je het hele proces wilt begrijpen en niet alleen dit ene getal.

Wanneer het getal van belang is bij het vervangen van het membraan

Dit alles verandert niets aan het dagelijkse onderhoud van het membraan, maar het verklaart wel waarom de productpagina het vervangingsinterval koppelt aan de prestaties en niet alleen aan een vaste datum. Op de productpagina van Hydrion staat dat het membraan ongeveer elke 24 maanden of na circa 6.800 tot 7.600 liter moet worden vervangen, en eerder als de TDS-waarde op het display ruim boven het gebruikelijke niveau stijgt of het RO-lampje rood wordt. Een stijgende TDS-waarde na maanden met een stabiele meting is het praktische teken dat de afstotingsprestaties van het membraan achteruitgaan, ook al zie je het getal 0,0001 micron zelf nooit veranderen; wat een TDS-waarde op het display daadwerkelijk meet legt uit waarom je tussen vervangingen juist die waarde in de gaten moet houden en niet de poriegrootte in de specificaties. Voor het volledige vervangingsschema van alle drie de RO600-filters samen geeft het complete vervangingsoverzicht voor de PPC-, membraan- en TC-fasen per fase de details. Als jouw membraan dat punt nadert, staan de juiste aansluiting en het vervangingsinterval op de productpagina van het membraan van fase 2, naast het complete Hydrion Purity RO600-systeem waar het bij hoort.