вимірювання залежить від зміни атмосферного тиску. Основнезастосування ці прилади знайшли в наукових дослідженнях і педіатричній практицідля досліджень крові новонароджених, взятої з пальчика або п'ятки. Діапазонвимірюваних концентрацій обмежується 2000 ммоль/кг Н2О. У російських ЛПУ вонине знайшли широкого застосування. У Європейському союзі Осмометри тиску паривиробляє фірма Dr. Knauer, Gonotec (Німеччина), в США - фірма Wescor.
МембранніОсмометри
На властивостіосмосу будуються Осмометри, звані мембранними. У їх конструкції можутьвикористовуватися як штучні мембрани (наприклад, целофан), так і природні(Наприклад, шкіра жаби).
Прилади цьоготипу використовуються для вимірювання так званого колоїдно-осмотичноготиску крові (КОД), яке створюється високомолекулярної (більше 30000 Д) складовоїзагальної концентрації осмотично активних частинок, що містяться в плазмі крові.Цей тиск називається також онкотичного і створюється переважно білками.КОД становить менше 3 ммоль/кг Н2О і тому незначно впливає на загальнеосмотичний тиск, але має визначальне значення для процесівтранскапіллярного обміну. Ця складова загального тиску має важливедіагностичне значення. Мембранні Осмометри виробляють фірми Dr. Knauer, Gonotec, Німеччина (Osmomat 050), в США - фірма Wescor.Цікаво, що фірма доктора Кнауера пропонує всю лінійку осмометрів,перекриваючи, таким чином, весь діапазон часток з молекулярною масою, включаючимільйонні.
Прилади цьоготипу в Росії не виробляються.
Осмометри поточці замерзання (кріоскопічні)
Осмометри,принцип дії яких заснований на вимірюванні пониження (депресії) температуризамерзання розчину порівняно з температурою замерзання розчинника (в нашомувипадку води), знайшли найбільше поширення з причини найкращою придатностіцієї методики для лабораторної клінічної діагностики порушень водного таелектролітного балансу (молекулярні маси частинок біологічних рідин неперевищують 30000 Д).
Глава4. Біологічна роль осмосу і осмотичного тиску
осмос тиск розчин
Осмосвідіграє важливу роль у багатьох біологічних процесах. Мембрана, що оточуєнормальну клітину крові, проникна лише для молекул води, кисню, деякихз розчинених у крові поживних речовин і продуктів клітинноїжиттєдіяльності; для великих білкових молекул, що знаходяться в розчиненомустані всередині клітини, вона непроникна. Тому білки, такі важливі длябіологічних процесів, залишаються всередині клітини.
Осмосбере участь в переносі поживних речовин у стовбурах високих дерев, де капілярнеперенос не здатний виконати цю функцію.
Осмосшироко використовують в лабораторній техніці: при визначенні молярниххарактеристик полімерів, концентрування розчинів, дослідженні різноманітнихбіологічних структур. Осмотичні явища іноді використовуються впромисловості, наприклад при отриманні деяких полімерних матеріалів, очищеннювисоко-мінералізованої води методом В«зворотногоВ» осмосу рідин.
Клітинирослин використовують осмос також для збільшення обсягу вакуолі, щоб вонарозпирала стінки клітки (тургорное тиск). Клітини рослин роблять це шляхомзапасання сахарози. Збільшуючи або зменшуючи концентрацію сахарози в цитоплазмі,клітини можуть регулювати осмос. За рахунок цього підвищується пружність рослини вцілому. Із змінами тургорного тиску пов'язані багато руху рослин(Наприклад, рухи вусів гороху та інших лазающих рослин). Прісноводнінайпростіші також мають вакуоль, але завдання вакуолей найпростіших полягає лишев відкачуванні зайвої води з цитоплазми для підтримки постійної концентраціїрозчинених у ній речовин.
Осмостакож відіграє велику роль в екології водойм. Якщо концентрація солі та іншихречовин у воді підніметься чи впаде, то мешканці цих вод загинуть череззгубного впливу осмосу.
Глава5. Осмотична електростанція
24Листопад 2009 державна енергетична компанія Statkraft (Норвегія)представила перший у світі сольовий генератор, який виробляє енергію зарахунок змішування морської і прісної води. Прототип осмотичної електростанціїбуде випробовуватися на старій паперовій фабриці в 60 км на південь від столиці НорвегіїОсло. Вартість проекту становить 20 млн дол, потужність електростанції - 5кВт. Імовірно, перша комерційна осмотична електростанція з'явитьсявже через кілька років.
Принципдії соляної електростанції заснований на явищі, відомому як осмос:молекули води переходять з відсіку з прісною водою у відсік з з морською водою,прагнучи вирівняні концентрацію солі по обидві сторони напівпроникною мембрани; прицьому збільшується об'єм води у відсіку з морською водою і створюється надлишковийтиск, який змушує генератор виробляти електрику.
Глава6. Зворотний осмос
Процесзворотного осмосу, як спосіб очищення води, використовується з початку 60-х років.Спочатку він застосовувався для опріснення морської води. Сьогодні за принципомзворотного осмосу в світі виробляються сотні тисяч тонн питної води на добу.
Удосконаленнятехнології зробило можливим застосування обратноосмотічеськіх систем в домашніхумовах. На даний момент у світі вже встановлені тисячі таких систем.Одержувана зворотним осмосом вода має унікальну ступінь очищення. За своїмвластивостям вона близька до талої води стародавніх льодовиків, яка визнається найбільшекологічно чистою і корисною для людини.
Ввипадку, коли на розчин з більшою концентрацією впливає зовнішній тиск,перевищує осмотичний, молекули води почнуть рухатися через напівпроникнумембрану в зворотному напрямку, тобто з більш концентрованого розчину вменш концентрований.
Цейпроцес називається "зворотнім осмосом". За цим принципом і працюютьвсі мембрани зворотного осмосу.
Впроцесі зворотного осмосу вода і розчинені в ній речовини розділяються намолекулярному рівні, при цьому з одного боку мембрани накопичуєтьсяпрактично ідеально чиста вода, а всі забруднення залишаються по іншу їїсторону. Таким чином, зворотний осмос забезпечує набагато вищуступінь очищення, чим більшість традиційних методів фільтрації, заснованих нафільтрації механічних частинок і адсорбції ряду речовин за допомогоюактивованого вугілля.
Застосування
Всистемах зворотного осмосу побутового призначення тиск вхідної води на мембранувідповідає тиску води в трубопроводі. У випадку, якщо тиск зростає,потік води через мембрану також зростає.
Напрактиці, мембрана не повністю затримує розчинені у воді речовини. Вонипроникають через мембрану, але в мізерно малих кількостях. Тому очищенавода все-таки містить незначну кількість розчинених речовин. Важливо,що підвищення тиску на вході не призводить до зростання вмісту солей у водіпісля мембрани. Навпаки, більший тиск води не тільки збільшуєпродуктивність мембрани, але і покращує якість очищення. Іншими словами,чим вище тиск води на мембрані, тим більше чистої води кращої якостіможна отримати.
Впроцесі очищення води концентрація солей з боку входу зростає, черезчого мембрана може засмітитися і перестати працювати. Для запобігання цьогоуздовж мембрани створюється примусовий потік води, що змиває"Розсіл" в дренаж.
Ефективністьпроцесу зворотного осмосу відносно різних домішок і розчинених речовинзалежить від ряду факторів. Тиск, температура, рівень рН, матеріал, зякого виготовлена ​​мембрана, і хімічний склад вхідної води, впливають наефективність роботи систем зворотного осмосу.
Неорганічніречовини дуже добре відділяються обратноосмотичної мембраною. В залежностівід типу застосовуваної мембрани (ацетатцеллюлозная або тонкоплівкова композитна)ступінь очищення становить по більшості неорганічних елементів 85% -98%.
Мембраназворотного осмосу також видаляє з води іорганічні речовини. Органічні речовини з молекулярною вагою більш100-200 видаляються повністю; а з меншим - можуть проникати через мембрану внезначних кількостях. Великий розмір вірусів і бактерій практичновиключає вірогідність їх проникнення через мембрану.
ВВодночас, мембрана пропускає розчинені у в...
