Dimensiunea porilor membranei de osmoză inversă: ce înseamnă 0,0001 micron (și ce nu înseamnă)

Pe pagina produsului pentru membrana Hydrion RO600 de treapta 2, dimensiunea porilor este indicată ca fiind de 0,0001 micron. Majoritatea cartușelor pentru sedimente, inclusiv cartușul de treapta 1 din același sistem, sunt evaluate în microni întregi, de exemplu 1 micron sau 5 microni, așa că diferența de patru zecimale face ca valoarea membranei să fie greu de imaginat. E util să raportăm valoarea de 0,0001 micron la lucruri pe care le poți vizualiza deja și apoi să explicăm cu sinceritate ce descrie de fapt această cifră: stratul activ al unei membrane de osmoză inversă este descris, în general, ca fiind practic solid, nu plin de găuri care pot fi numărate, așa că „dimensiunea porilor” este aici o valoare de referință comparativă, nu un spațiu măsurat cu rigla.

• Fir de păr uman: aproximativ 20–200 de microni în diametru, ceva ce poți vedea și simți între degete.
• Bacterie: aproximativ 1–10 microni lungime, deja prea mică pentru a fi văzută fără microscop.
• Virus: aproximativ 0,02–0,3 microni în diametru, și mai mic decât majoritatea bacteriilor.
• Valoarea membranei de treapta 2: 0,0001 micron, sub dimensiunile virusurilor și la scara la care se spune că funcționează stratul de respingere al membranei.

Ce descrie, de fapt, valoarea „0,0001 micron” dintr-o fișă tehnică

Valoarea apare în tabelul cu specificații pentru membrana Hydrion RO600 de treapta 2, la rubrica „dimensiunea porilor”. Cartușele din aceeași categorie, inclusiv filtrele obișnuite pentru sedimente și carbon, sunt de regulă evaluate la 1 micron sau 5 microni. Aceste valori sunt deja suficient de mici pentru a reține particulele de murdărie și turbiditatea, dar sunt departe de valoarea acestei membrane. Tocmai această diferență îi nedumerește pe cei obișnuiți să citească specificațiile filtrelor în microni întregi: nu este o variantă doar puțin mai fină a aceleiași valori, ci una cu câteva ordine de mărime mai fină. În restul articolului, raportăm această valoare la o scară familiară, apoi explicăm cu sinceritate ce face o membrană de osmoză inversă la această scară și ce demonstrează, dar și ce nu demonstrează, valoarea respectivă despre apa pe care o produce.

Unde se situează 0,0001 micron pe o scară a dimensiunilor

De la un fir de păr la un virus și apoi la valoarea membranei

Un fir de păr uman are aproximativ 20–200 de microni în diametru (sursă: Micrometrul – Wikipedia), motiv pentru care este unul dintre puținele lucruri de pe această listă pe care le poți aprecia cu ochiul liber. O bacterie obișnuită măsoară aproximativ 1–10 microni în lungime (sursă: Micrometrul – Wikipedia), mult sub limita la care vederea neajutată mai este de folos. Multe virusuri sferice sunt și mai mici, având aproximativ 0,02–0,3 microni în diametru (sursă: Virus – Wikipedia). Fiecare treaptă în jos pe această scară reprezintă aproximativ un ordin de mărime, iar valoarea declarată a membranei, de 0,0001 micron, este sub dimensiunile virusurilor, la scara la care se spune că funcționează stratul ei de respingere. De aceea, osmoza inversă este etapa la care se recurge atunci când un cartuș pentru sedimente nu este suficient: valoarea descrie o barieră de alt tip, nu doar o versiune mai strictă a aceleiași bariere.

De ce membranele RO nu sunt, de fapt, site cu găuri

Modelul soluție-difuzie, explicat pe înțelesul tuturor

Gradele de filtrare ale membranelor sunt comparate adesea folosind repere aproximative de dimensiune: porii membranelor obișnuite variază între aproximativ 0,1 și 5.000 de nanometri, microfiltrarea reține particule de aproximativ 50 de nanometri și mai mari, ultrafiltrarea particule de aproximativ 3 nanometri și mai mari, iar nanofiltrarea particule de aproximativ 1 nanometru și mai mari. Osmoza inversă respinge particulele de peste aproximativ 0,2 nanometri, adică circa 0,0002 micron, o valoare din aceeași categorie cu valoarea membranei, de 0,0001 micron (sursă: Osmoza inversă – Wikipedia). Aceste valori sunt utile pentru a compara categoriile, însă o membrană de osmoză inversă este descrisă, de obicei, altfel decât etapele de mai sus din listă: stratul ei activ este considerat, în general, neporos și respinge substanțele dizolvate prin solubilitate și difuzie, nu prin găuri distincte prin care o particulă fie încape, fie nu (sursă: Osmoza inversă – Wikipedia). Potrivit modelului acceptat, moleculele de apă se dizolvă în stratul dens de polimer de pe o parte și difuzează prin el spre cealaltă parte, la fel cum un gaz poate traversa o foaie de cauciuc fără ca aceasta să aibă o gaură vizibilă, nu curgând prin canale deschise așa cum se întâmplă cu apa într-un filtru de cafea. În acest sens, „0,0001 micron” este o valoare utilă pentru compararea capacității de respingere a diferitelor etape de filtrare, nu o gaură măsurată și numărată la microscop.

Ce demonstrează și ce nu demonstrează această valoare

Pagina produsului membranei de treapta 2 precizează că aceasta reduce cantitatea de solide dizolvate, metale grele, fluoruri și PFAS și că evacuează apa respinsă la scurgere într-un raport de 2:1, producând până la aproximativ 600 de galoane, adică 2.270 de litri, de apă filtrată pe zi. Acestea sunt valorile declarate de producător pentru acest produs, nu rezultatele unor teste de laborator independente. Pentru a citi cu sinceritate o astfel de fișă tehnică, este important să observi această diferență, nu să presupui că o valoare implică o certificare pe care pagina nu o menționează de fapt. Deoarece respingerea prin osmoză inversă depinde de mai mult decât dimensiune, inclusiv de solubilitatea unei substanțe dizolvate și de cât de ușor difuzează prin membrană, același mecanism care reține contaminanții reține și majoritatea mineralelor dizolvate. Acesta este unul dintre motivele pentru care gama RO600 asociază această membrană cu o etapă ulterioară de adăugare a mineralelor, în loc să lase apa complet lipsită de substanțe dizolvate; cât de mult elimină osmoza inversă mineralele și de ce există remineralizarea merită să fie citit separat dacă acest compromis contează pentru tine.

Unde se încadrează membrana în raport cu etapele anterioare

Cartușul mai grosier de treapta 1, pentru sedimente și carbon, reține mai întâi particulele de murdărie și elimină gustul de clor, astfel că membrana mult mai fină de treapta 2 nu este prima linie de apărare a sistemului împotriva lucrurilor pe care le reține deja un cartuș de bază; ea preia rolul după ce apa este deja relativ curată. O membrană care funcționează la această scară înseamnă și că o parte din apa care intră în ea este deviată spre scurgere, în loc să ajungă la robinet. Acesta este compromisul practic din spatele raportului declarat de 2:1 dintre apa purificată și apa evacuată al modelului RO600. Ce face fiecare etapă dintr-un sistem de osmoză inversă cu 3, 5 sau 7 trepte explică întregul proces mai detaliat decât este posibil aici, iar explicația completă a modului în care funcționează osmoza inversă, de la început până la sfârșit este un punct de pornire mai potrivit dacă vrei să afli despre întregul proces, nu doar despre această valoare.

Când contează această valoare pentru înlocuirea membranei

Nimic din toate acestea nu schimbă modul în care întreții membrana zi de zi, dar explică de ce pagina produsului leagă intervalul de înlocuire de performanță, nu doar de o dată fixă. Pe pagina produsului Hydrion este indicat un interval de înlocuire de aproximativ 24 de luni sau după circa 6.800–7.600 de litri, mai devreme dacă valoarea TDS de pe afișaj crește cu mult peste nivelul obișnuit sau indicatorul RO devine roșu. O creștere a valorii TDS după luni în care aceasta a rămas stabilă este semnul practic că performanța de respingere a membranei scade, chiar dacă valoarea de 0,0001 micron nu se va schimba niciodată în fața ochilor tăi; ce măsoară, de fapt, valoarea TDS de pe afișaj explică de ce merită să urmărești acea valoare între înlocuiri, nu specificația privind dimensiunea porilor. Pentru programul complet de înlocuire a tuturor celor trei filtre RO600, calendarul complet de înlocuire pentru etapele PPC, membrană și TC prezintă intervalele pentru fiecare etapă. Dacă membrana ta se apropie de acest moment, pagina produsului membranei de treapta 2 precizează racordul și intervalul de înlocuire, alături de sistemul complet Hydrion Purity RO600 căruia îi este destinată.