Velikost por membrane za reverzno osmozo: kaj pomeni 0,0001 mikrona (in česa ne)

Na strani izdelka za membrano RO Hydrion RO600 stopnje 2 je velikost por navedena kot 0,0001 mikrona. Večina kartuš za usedline, vključno s kartušo stopnje 1 v istem sistemu, je ocenjena v celih mikronih, na primer 1 ali 5 mikronov, zato si je preskok za štiri decimalna mesta pri številki membrane težko predstavljati. Pomaga, če 0,0001 mikrona postavimo na lestvico ob stvari, ki si jih že znate predstavljati, nato pa pošteno pojasnimo, kaj ta številka v resnici opisuje: na splošno velja, da je delovna plast membrane za reverzno osmozo v praksi trdna in ne polna lukenj, ki bi jih bilo mogoče prešteti, zato je »velikost por« tukaj primerjalna ocena, ne pa izmerjena reža, ki bi jo kdo odkril z ravnilom.

• Človeški las: širok približno 20 do 200 mikronov; vidite ga lahko in začutite med prsti.
• Bakterija: dolga približno 1 do 10 mikronov; premajhna, da bi jo videli brez mikroskopa.
• Virus: širok približno 0,02 do 0,3 mikrona, torej še manjši od večine bakterij.
• Ocena membrane stopnje 2: 0,0001 mikrona, manj kot celo velikost virusov; na ravni, za katero je opisano, da na njej deluje zavrnitvena plast membrane.

Kaj pravzaprav pomeni »0,0001 mikrona« v specifikacijah

Ta podatek je v tabeli s specifikacijami za membrano RO Hydrion RO600 stopnje 2, in sicer pri navedbi »velikost por«. Kartuše v isti kategoriji, tudi običajni filtri za usedline in ogljikovi filtri, so navadno ocenjene na 1 ali 5 mikronov. To je že dovolj majhno, da zadržijo delce in zmanjšajo motnost, vendar se še zdaleč ne približa številki te membrane. Prav zato ta podatek zmede ljudi, ki so vajeni specifikacij filtrov v celih mikronih: ne gre za nekoliko natančnejšo različico iste ocene, temveč za več velikostnih redov manjšo vrednost. V nadaljevanju bomo to številko umestili na lestvico, ki jo bralec že pozna, nato pa pojasnili, kaj membrana za reverzno osmozo pri tej velikosti dejansko počne in kaj njena ocena dokazuje oziroma ne dokazuje o vodi, ki jo proizvede.

Umestitev 0,0001 mikrona na lestvico velikosti

Od lasu prek virusa do ocene membrane

Človeški las je širok približno 20 do 200 mikronov (vir: Mikrometer – Wikipedija), zato je ena redkih stvari na tem seznamu, ki jih lahko ocenite s prostim očesom. Običajna bakterija je dolga približno 1 do 10 mikronov (vir: Mikrometer – Wikipedija), kar je že precej pod mejo, pri kateri bi nam koristil neoborožen vid. Številni sferični virusi so še manjši, široki približno 0,02 do 0,3 mikrona (vir: Virus – Wikipedija). Vsak korak navzdol po tej lestvici pomeni približno en velikostni red, navedena vrednost membrane, 0,0001 mikrona, pa je pod velikostjo virusov, na ravni, za katero je opisano, da na njej deluje njena zavrnitvena plast. Zato se pri reverzni osmozi odločimo za to stopnjo, kadar sama kartuša za usedline ne zadošča: ta ocena opisuje drugačno vrsto pregrade in ne zgolj strožje različice iste pregrade.

Zakaj membrane za RO v resnici niso sita z luknjami

Model raztapljanja in difuzije, po domače

Stopnje filtracije membran pogosto primerjamo z okvirnimi velikostmi: splošne pore v membranah merijo približno od 0,1 do 5.000 nanometrov, pri mikrofiltraciji so velike približno 50 nanometrov in več, pri ultrafiltraciji približno 3 nanometre in več, pri nanofiltraciji pa približno 1 nanometer in več; reverzna osmoza zadrži delce, večje od približno 0,2 nanometra oziroma približno 0,0002 mikrona, kar je v istem velikostnem območju kot lastna ocena membrane 0,0001 mikrona (vir: Reverzna osmoza – Wikipedija). Te številke so uporabne za primerjavo kategorij, vendar je membrana za reverzno osmozo običajno opisana drugače kot stopnje, ki so na tem seznamu pred njo: njena delovna plast se na splošno obravnava kot neporozna; raztopljene snovi zadržuje zaradi topnosti in difuzije, ne pa prek ločenih odprtin, skozi katere bi se delec lahko prilegal ali pa ne (vir: Reverzna osmoza – Wikipedija). Po uveljavljenem modelu se molekule vode na eni strani raztopijo v gosti polimerni plasti in nato difundirajo skozi njo na drugo stran, podobno kot plin prehaja skozi gumijasto folijo, ne da bi bila v njej vidna luknja; torej ne tečejo skozi odprte kanale, kot voda skozi kavni filter. V tem smislu je »0,0001 mikrona« uporabna ocena zadrževanja za primerjavo posameznih stopenj filtracije, ne pa luknja, ki bi jo izmerili pod mikroskopom in prešteli.

Kaj ta ocena dokazuje in česa ne

Na strani izdelka za membrano stopnje 2 piše, da zmanjšuje količino raztopljenih trdnih snovi, težkih kovin, fluorida in PFAS ter da zavrnjeno vodo odvaja v odtok v razmerju 2 : 1, ob tem pa proizvede do približno 600 galon oziroma 2.270 litrov filtrirane vode na dan. To so podatki, ki jih za ta izdelek navaja proizvajalec, ne pa rezultati neodvisnega laboratorijskega preskusa. Specifikacije je treba brati pošteno in upoštevati to razliko, namesto da bi predpostavljali, da številka pomeni certifikat, ki ga stran dejansko ne navaja. Ker je zadrževanje pri reverzni osmozi odvisno od več dejavnikov, ne le od velikosti, med drugim od topnosti raztopljene snovi in tega, kako zlahka difundira skozi membrano, isti mehanizem, ki zadržuje onesnaževala, zadrži tudi večino raztopljenih mineralov. To je eden od razlogov, zakaj je sistem RO600 po tej membrani opremljen s stopnjo za dodajanje mineralov, namesto da bi bila voda povsem brez raztopljenih snovi; če vas to razmerje zanima, si velja posebej prebrati članek o tem, kako temeljito reverzna osmoza odstranjuje minerale in zakaj je potrebna remineralizacija.

Kako se membrana povezuje s predhodnimi stopnjami

Grobozrnatejša kartuša za usedline in ogljik stopnje 1 najprej odstrani mehanske delce in okus klora, zato precej finejša membrana stopnje 2 ni prva obrambna črta sistema pred stvarmi, ki jih že zadrži osnovna kartuša; ta stopnja prevzame nalogo, ko je voda že razmeroma čista. Ker membrana deluje na tako majhni ravni, se del vode, ki vstopi vanjo, preusmeri v odtok, namesto da bi stekel do pipe. To je praktičen kompromis, ki se skriva za navedenim razmerjem 2 : 1 med prečiščeno vodo in odpadno vodo pri RO600. Članek Kaj dejansko počne posamezna stopnja v sistemu reverzne osmoze s 3, 5 ali 7 stopnjami podrobneje obravnava celoten postopek, kot ga lahko predstavimo tukaj; če želite spoznati celoten proces in ne le te ene številke, pa je bolje začeti s celovito razlago delovanja reverzne osmoze od začetka do konca.

Kdaj je ta podatek pomemben pri menjavi membrane

Vse to ne spremeni vsakodnevnega vzdrževanja membrane, pojasni pa, zakaj stran izdelka interval menjave povezuje z učinkovitostjo in ne zgolj s fiksnim datumom. Na strani izdelka Hydrion navaja, da je membrano treba zamenjati približno vsakih 24 mesecev ali po približno 6.800 do 7.600 litrih; prej, če se odčitek TDS na zaslonu precej zviša nad običajno raven ali če indikator RO zasveti rdeče. Če se po več mesecih stabilnih odčitkov vrednost TDS zviša, je to praktičen znak, da se učinkovitost zadrževanja membrane zmanjšuje, čeprav se sama vrednost 0,0001 mikrona nikoli ne spremeni; članek o tem, kaj odčitek TDS na zaslonu dejansko meri pojasni, zakaj je med menjavami vredno spremljati to številko in ne specifikacije o velikosti por. Celoten razpored menjave vseh treh filtrov RO600 skupaj, od stopenj PPC in membrane do stopnje TC, je predstavljen v članku Celoten časovni načrt menjave stopenj PPC, membrane in TC. Če se vaša membrana približuje temu roku, sta na strani izdelka za membrano stopnje 2 navedena priključek in interval menjave; tam je povezana tudi z ustreznim sistemom sistem Hydrion Purity RO600.