Osmoosi ja energia??

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Kyselin tässä puoliläpäisevää kalvoa tiedeprojektiin, mutta näyttää siltä, sitä on aika vaikea Suomesta hankkia. Projekti tai paremminkin koe, johon sitä ajattelin, on seuraavanlainen. Yritän ilmaista sen mahdollisimman hyvin sanallisesti. Piirroksena sen tekeminen olisi paljon helpompaa.

Ok, kokeen periaate:

1. Laitetaan sylinteriin vettä
2. Keskelle erottava seinä jonka alaosassa on puoliläpäisevä kalvo
3. Toiselle puolelle esim. NaCl, jonka pitäisi saada aikaa osmoottisen paineen ja paine-eron kalvon molemmille puolille, jolloin toisen vesipatsaan pitäisi nousta toista ylemmäksi
4. Yläosaan jossa, toisella puolella on ilmaa (korkeusero) ja toisella puolella hypertoninen neste, aukko, jossa on myös puoliläpäisevä kalvo, putki toiselle puolelle

Mitä pitäisi tapahtua??
Veden pitäisi virrata yläaukon kautta hypertoniselta puolelta hypotoniselle puolelle paine-eron takia. Hypertonisen puolen pitäisi pysyä hypertonisena, koska kalvo läpäisee vain vettä. NaCl jää paikalleen. Veden pitäisi siis pyöriä ko. systeemissä koko ajan

Oli jännä huomata, että kun etsin tähän ideaan pm. kalvoja, löysin norjalaisen projektin, jossa aiotaan hyödyntää osmoosia meriveden ja makean veden kohtauspaikoissa.

Nim. Todellinen rupelipää

Sivut

Kommentit (21)

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005

Eikös tuo tyssää siihen ylhäällä olevaan puoliläpäisevään kalvoon? Vesihän ei pyrkisi ulos, vaan sisään sillä samalla paineella kuin alhaallakin.

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Vierailija

Mielenkiintoinen ajatus. Eihän se varmaankaan toimi, mutta itse en kyllä heti keksi että miksi ei, ainakaan jos vesi pääsee ylhäällä olevan kalvon läpi..

Hypertonisen puolen pitäisi pysyä hypertonisena, koska kalvo läpäisee vain vettä. NaCl jää paikalleen.

Mutta eihän vesi varmaan mene kalvosta läpi koska suolaisen puolen pitoisuus on ilmaa sisältävää puolta suurempi. Entä jos ylhäällä käyttäisi kalvon sijasta jotain muuta suodatin menetelmää joka toimisi potentiaali energialla osmoosin sijasta?

BlackKnight
Seuraa 
Viestejä320
Liittynyt28.3.2006

Heikko kohta on tuo ylhäällää oleva puoliläpäisevä kalvo. Jos jostain sellaisen onnistut löytämään, sille on varmaan paljon muutakin käyttöä. Nimittäin suolan poisto merivedestä on tällä hetkellä melkoinen ongelma. Jos joku on tosiaan keksinyt kalvon joka päästää veden läpi mutta jättää suolan toiselle puolelle ratkaisisi se erään ihmiskunnan tämänhetkisistä suurista ongelmista. Ikiliikkujan ohella tietysti.

Vierailija
Doc68
Kyselin tässä puoliläpäisevää kalvoa tiedeprojektiin, mutta näyttää siltä, sitä on aika vaikea Suomesta hankkia. Projekti tai paremminkin koe, johon sitä ajattelin, on seuraavanlainen. Yritän ilmaista sen mahdollisimman hyvin sanallisesti. Piirroksena sen tekeminen olisi paljon helpompaa.

Ok, kokeen periaate:

1. Laitetaan sylinteriin vettä
2. Keskelle erottava seinä jonka alaosassa on puoliläpäisevä kalvo
3. Toiselle puolelle esim. NaCl, jonka pitäisi saada aikaa osmoottisen paineen ja paine-eron kalvon molemmille puolille, jolloin toisen vesipatsaan pitäisi nousta toista ylemmäksi
4. Yläosaan jossa, toisella puolella on ilmaa (korkeusero) ja toisella puolella hypertoninen neste, aukko, jossa on myös puoliläpäisevä kalvo, putki toiselle puolelle

Mitä pitäisi tapahtua??
Veden pitäisi virrata yläaukon kautta hypertoniselta puolelta hypotoniselle puolelle paine-eron takia. Hypertonisen puolen pitäisi pysyä hypertonisena, koska kalvo läpäisee vain vettä. NaCl jää paikalleen. Veden pitäisi siis pyöriä ko. systeemissä koko ajan

Oli jännä huomata, että kun etsin tähän ideaan pm. kalvoja, löysin norjalaisen projektin, jossa aiotaan hyödyntää osmoosia meriveden ja makean veden kohtauspaikoissa.

Nim. Todellinen rupelipää

Näin Ruotsissa

http://nyteknik.se/art/15891

Vierailija
BlackKnight
Heikko kohta on tuo ylhäällää oleva puoliläpäisevä kalvo. Jos jostain sellaisen onnistut löytämään, sille on varmaan paljon muutakin käyttöä. Nimittäin suolan poisto merivedestä on tällä hetkellä melkoinen ongelma. Jos joku on tosiaan keksinyt kalvon joka päästää veden läpi mutta jättää suolan toiselle puolelle ratkaisisi se erään ihmiskunnan tämänhetkisistä suurista ongelmista. Ikiliikkujan ohella tietysti.

Toisin päin.

Vesi tunkee voimalla suolaiselle puolelle. Tätä voimaa voidaan sitten käyttää hyväksi.

Vierailija

Pitää muistaa, että siellä alhaalla, josta vesi liikkuu hypertoniselle puolelle, sillä on apunaan myös vesipatsaan luoma paine. Ylhäällä, ilmassa, jossa on pelkästään ilmanpaine = 1 atm, sitä ei ole.

Osmoottinen paine on juuri se gradientti joka luo siihen sen ylimääräisen liikuttavan voiman.... Siitähän se vesipatsaan korkeuserokin riippuu!

Vai miten??

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005
Doc68
Pitää muistaa, että siellä alhaalla, josta vesi liikkuu hypertoniselle puolelle, sillä on apunaan myös vesipatsaan luoma paine. Ylhäällä, ilmassa, jossa on pelkästään ilmanpaine = 1 atm, sitä ei ole.



Eihän se paine siellä auta vettä kulkemaan kalvon läpi puolelle jossa on myös kovempi paine.


Osmoottinen paine on juuri se gradientti joka luo siihen sen ylimääräisen liikuttavan voiman.... Siitähän se vesipatsaan korkeuserokin riippuu!

Gradientti? Vesipatsaan korkeus (tai maksimi osmoottinen paine) riippuu enimmäkseen suolan konsentraatiosta. (ja mikä mielenkiintoista, niin se paineen riippuvuus suolamäärästä on samaa muotoa kuin kaasun tilanyhtälö)

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Vierailija

Asioista keskustellessa kannattaa varmaan lähteä siitä mistä ollaan yhtä mieltä!?!
Ensin pieniä korjauksia edellä oleviin.
1. puoliläpäisevät kalvot ovat tätänykyä arkipäivää!
2. Vesi liikkuu miedommasta väkevämpään, jos väkevyys eron aiheuttavat ionit eivät pääse liikkumaan kalvon läpi. Ns. käänteinen diffuusio.

Yhtä mieltä varmaan ollaan myös siitä, että osmoottisen paineen ansiosta hypertonisen puolen vesipatsaan korkeus on suurempi kuin toisella puolen.

Kiistanalaista on, mitä tapahtuu siinä korkeamman vesipatsaan ja ilman välillä. Valuuko vesi läpi?? En ole varma...

Otetaan esimerkki.. Laitetaan vaikka kuinka väkevä suolalious putkeen ja putkeen sitten mainittu kalvo. Toisella puolella siis pelkkää ilmaa. Minä väitän, että vesi valuu ulos.

Vierailija
Doc68
Kiistanalaista on, mitä tapahtuu siinä korkeamman vesipatsaan ja ilman välillä. Valuuko vesi läpi?? En ole varma...

Otetaan esimerkki.. Laitetaan vaikka kuinka väkevä suolalious putkeen ja putkeen sitten mainittu kalvo. Toisella puolella siis pelkkää ilmaa. Minä väitän, että vesi valuu ulos.

Käänteinen osmoosi, jota ilmeisesti pitäisi tapahtua korkeamman vesipatsaan ja ilman välillä, vaatisi 40-70 baarin paineen, riippuen tietysti suolaliuoksen konsentraatiosta.

http://en.wikipedia.org/wiki/Reverse_osmosis

edit: painearvot

Vierailija

En väitä mitään, vaan ihmettelen ideaa... Mitä siinä tapahtuu??

Siksi yritänkin alistaa sen pohdinnalle. Sen sijaan väitän kyllä, että maailma ei ole valmis...

Vierailija

Sen verran täytyy korjata sanomisia, että ei tuossa nyt ihan suoraan käänteisestä osmoosista ole kyse, kun toisena puoliskona on ilmaa, eikä puhdasta vettä. Tässä tapauksessa osmoosin aiheuttamaa vastapainetta ei tarvitse kumota.

On olemassa vedenpuhdistuslaitteita puoliläpäisevillä kalvoilla, jotka toimivat painovoimalla. Näissä on kuitenkin kyse makean veden puhdistamisesta, eli puhdistettavan veden ionikonsentraatio on todella pieni.

Pelkkä painovoima ei taida riittää vahvan suolaliuksen osmoottiseen suodattamiseen.

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005
Doc68

Kiistanalaista on, mitä tapahtuu siinä korkeamman vesipatsaan ja ilman välillä. Valuuko vesi läpi?? En ole varma...

Otetaan esimerkki.. Laitetaan vaikka kuinka väkevä suolalious putkeen ja putkeen sitten mainittu kalvo. Toisella puolella siis pelkkää ilmaa. Minä väitän, että vesi valuu ulos.

Eihän sen kalvon toisella puolella voi olla pelkkää ilmaa. Jos vettä sinne painetaan, niin ohut vesikalvohan siellä toisella puolella on, ja se pyrkii sitten sinne toiselle puolelle takaisin. Et saa vettä valumaan toiselle puolelle pienemmällä paineella, kuin mitä osmoottinen paine on. Sehän tuossa onkin ongelmana. Ilman ulkoisia voimia et saa vetta kiertämään laitteessasi.

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

BlackKnight
Seuraa 
Viestejä320
Liittynyt28.3.2006
Norppa

Toisin päin.

Vesi tunkee voimalla suolaiselle puolelle. Tätä voimaa voidaan sitten käyttää hyväksi.

Tarkoitat osmoosia ja osmoottista painetta. Jota myös tuossa lainaamassasi nyteknik:in artikkelissa norjalaiset hyväksi käyttivät. Se varmaan toimiikin. Kuitenkin jos on tarkoitus tehdä putken yläpäässä käänteis-osmoosi, joka palauttaisi suolattoman veden takaisin puhtaan veden puolelle, se ei taida onnistua.

Kuten tuossa monolithin linkissä wikipediaan ilmenee, osmoosin paine merivedessä on 24 Baria (käytetään tässä nyt merivettä suolaliuoksen esimerkkinä). Käänteisosmoosin teko vaatisi ainakin 24 Barin paineen. Jos putken yläpäässä olisi 24 Barin paine, olisi putken alapäässä vielä suurempi paine, jolloin taas osmoosi pysähtyisi.

PS: Tuo docin käyttämä termi hypertoninen hiukan häiritsee. Sehän merkitsee elimistön suolapitoisuutta suurempaa liuoksen tiheyttä. Onko tässä nyt ajatuksena käyttää jonkinlaista orgaanista kalvoa?

Vierailija

Toisaalta jos makeaa vettä olisi rajattomasti voisimme vain lisätä sitä puhtaan veden puolelle ja poistaa toiselta puolelta ylijäämä lisäten välillä suolaa. Siinä olisi hyvä voimala jos löydettäisiin toinen planeettan jossa on meriä, suolattomia sellaisia.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat