Osmoza inversă elimină clorul? Rolul treptei cu carbon
Un sistem de osmoză inversă elimină gustul și mirosul de clor din apă, dar membrana în sine nu este componenta care face acest lucru. Într-un sistem precum Hydrion Purity RO600, această sarcină revine treptei cu carbon, aflate înaintea membranei, iar membrana este mai degrabă protejată de clor decât proiectată să îl gestioneze. Clorul liber și cloramina sunt ambele substanțe oxidante, iar membranele compozite cu film subțire folosite în sistemele casnice de osmoză inversă se deteriorează ușor din cauza oxidanților dacă aceștia ajung la suprafața membranei. Cloramina aduce o complicație în plus: rețelele de apă o folosesc în parte pentru că dezinfectează mai mult timp decât clorul obișnuit, ceea ce face ca eliminarea ei completă să fie mai dificilă pentru treapta cu carbon.
- Treapta cu carbon dinaintea membranei este cea care reduce efectiv clorul; rolul membranei este să respingă solidele dizolvate, nu să neutralizeze un dezinfectant.
- Membranele RO compozite cu film subțire pot fi deteriorate permanent de clor sau cloramină, acesta fiind principalul motiv pentru care filtrarea cu carbon are loc prima, în ordinea treptelor.
- Cloramina nu se disipează așa cum se poate disipa clorul liber, așa că o treaptă cu carbon care gestionează bine clorul poate totuși să lase urme de cloramină.
- Dacă gustul de clor revine în timp, de obicei este un semn că treapta cu carbon este uzată, nu că membrana s-a defectat.
De ce membrana nu este componenta care elimină clorul
O membrană de osmoză inversă funcționează forțând apa să treacă printr-o barieră extrem de fină, pe care solidele dizolvate, metalele grele și mulți alți contaminanți nu o pot traversa. Acest mecanism de filtrare nu are nimic de-a face cu neutralizarea chimică a unui dezinfectant; este un proces fizic de respingere, bazat pe dimensiunea porilor și presiune, nu pe o reacție cu moleculele de clor. Este firesc să presupui că membrana „elimină” clorul la fel cum elimină solidele dizolvate, dar această presupunere nu ține cont de funcția pentru care este proiectată membrana.
Membranele folosite în sistemele casnice sunt compozite cu film subțire și sunt fabricate dintr-un strat de poliamidă, care le oferă capacitatea de filtrare fină. Același strat de poliamidă le face și vulnerabile: clorul este descris drept o amenințare majoră pentru membranele compozite cu film subțire, iar dacă ajunge la membrană, provoacă daune ireversibile, descompunând stratul activ și reducând ulterior capacitatea membranei de a respinge solidele dizolvate (sursă: Puretec Industrial Water, pretratarea și posttratarea sistemelor industriale RO). O prezentare tehnică separată explică la fel de clar: aceste membrane nu tolerează clorul sau cloramina, iar ambele sunt considerate substanțe oxidante capabile să provoace daune ireversibile (sursă: Puretec Industrial Water, bazele osmozei inverse). De aceea, un sistem casnic RO este alcătuit dintr-o succesiune de trepte, nu dintr-o singură membrană amplasată în conducta de apă: până când apa ajunge la membrană, tot clorul ar trebui să fi fost deja eliminat de o treaptă anterioară, proiectată special în acest scop.
Recomandările de sănătate publică privind tratarea apei la domiciliu recunosc filtrele de osmoză inversă ca soluții pentru reducerea unor contaminanți precum plumbul, cuprul, cromul, clorura și sodiul, dar recomandă ca oricine alege un filtru să verifice exact ce contaminanți este certificat să reducă, în loc să presupună că oferă protecție împotriva tuturor contaminanților (sursă: CDC, tratarea apei la domiciliu: filtrele de apă). Aceleași recomandări atrag atenția asupra unui aspect conex, relevant mai ales pentru sistemele pentru întreaga locuință, instalate la punctul de intrare: eliminarea dezinfectantului rezidual din toată apa care intră într-o clădire poate permite înmulțirea unui număr mai mare de microorganisme în restul instalației sanitare. Un sistem montat sub chiuvetă, care alimentează un robinet dedicat, este diferit de acest scenariu pentru întreaga locuință, dar raționamentul de bază explică totuși ordinea treptelor: eliminarea clorului este o etapă intenționată, amplasată înaintea membranei, nu un efect secundar de evitat. Pentru a afla de ce se adaugă clor în apa de la robinet, articolul despre clorul din apa de la robinet oferă contextul necesar.
Ce face, de fapt, treapta cu carbon
Cărbunele activ elimină clorul din apă prin adsorbție, un proces chimic în care moleculele de clor se leagă de suprafața cărbunelui pe măsură ce apa trece prin el, nu prin reținerea particulelor, așa cum funcționează un filtru de sedimente. Această diferență contează pentru modul în care este construită treapta: un bloc de carbon are nevoie de o suprafață suficient de mare și de timp de contact cu apa pentru a-și face treaba, motiv pentru care, în majoritatea sistemelor montate sub chiuvetă, este fabricat sub formă de bloc dens, nu din granule libere.
Pagina produsului RO600 descrie primul cartuș, treapta PPC, ca pe un strat de sedimente din polipropilenă, combinat cu un bloc de carbon: stratul de sedimente reține nisipul, rugina și alte particule, iar blocul de carbon este prezentat ca reducând clorul, înaintea membranei RO de 600G și a postfiltrului TC care urmează. Această descriere este o afirmație despre produs, nu un rezultat testat independent, dar corespunde modului general în care sunt proiectate sistemele de osmoză inversă, cu carbonul amplasat special pentru a proteja membrana de deteriorarea produsă de oxidanți. Pentru o explicație mai amplă despre motivul pentru care sistemele RO conțin carbon și despre cum se compară cu un filtru de carbon independent, comparația dintre osmoza inversă și filtrele cu carbon oferă mai multe detalii.
Capacitatea carbonului de a adsorbi clorul nu este nelimitată. După ce se epuizează capacitatea cartușului, clorul poate începe din nou să treacă spre membrană, chiar dacă, la exterior, cartușul pare intact. De aceea, treapta cu carbon este o componentă care trebuie înlocuită periodic, nu una care se montează o dată și apoi se uită: pagina produsului RO600 recomandă înlocuirea treptei PPC aproximativ la fiecare șase luni, a postfiltrului TC aproximativ la fiecare douăsprezece luni, iar a membranei RO aproximativ la fiecare douăzeci și patru de luni, fiecare după propriul interval. Dacă clorul începe să apară din nou, o treaptă cu carbon uzată, nu o membrană uzată, este explicația mai probabilă; de aceea, cartușul PPC de schimb este disponibil ca piesă separată, nu doar ca parte a înlocuirii întregului sistem.
Cloramina este un caz mai dificil
Unele rețele de apă dezinfectează cu cloramină, formată prin adăugarea amoniacului la clor, în loc să folosească clor simplu sau pe lângă acesta, deoarece cloramina asigură o dezinfectare de durată mai lungă pe măsură ce apa călătorește de la stația de tratare până la robinetul consumatorului (sursă: EPA, cloraminele în apa potabilă). În schimb, clorul liber se consumă relativ repede și se poate disipa, inclusiv dacă apa este pur și simplu lăsată să stea. Cloramina nu se comportă la fel: persistă mult mai mult și nu dispare de la sine (sursă: CDC, dezinfectarea apei cu clor și cloramină).
Această persistență face ca eliminarea completă a cloraminei să fie mai dificilă pentru o treaptă cu carbon. Cărbunele activ granular elimină clorul rezidual sau cloramina, dar tinde să rețină dezinfectantul mai ales în partea superioară a stratului filtrant, nu uniform în întregul cartuș, astfel încât eficiența sa împotriva unui compus persistent precum cloramina nu este aceeași ca în cazul clorului liber obișnuit (sursă: Puretec Industrial Water, bazele osmozei inverse). O treaptă cu carbon reduce în continuare cloramina, dar dacă apa provine dintr-o rețea care folosește cloramină, nu trebuie să te aștepți la același rezultat rapid ca în cazul clorului simplu. Dacă principala preocupare este cloramina, articolul dedicat filtrelor pentru cloramină prezintă materialele filtrante independente, concepute pentru acest caz mai dificil.
Cum afli ce dezinfectant folosește rețeaua ta de apă
Majoritatea rețelelor precizează ce dezinfectant folosesc în raportul anual privind calitatea apei pe care sunt obligate să îl publice. În Statele Unite, acest raport este numit adesea Consumer Confidence Report și este disponibil, de obicei, pe site-ul rețelei de apă sau la cerere. Dacă raportul este greu de găsit sau nu este actualizat, un apel direct către rețeaua de apă și o întrebare despre folosirea clorului sau a cloraminei îți vor oferi un răspuns clar. Niciuna dintre aceste opțiuni nu necesită echipament special, iar să știi răspunsul este mai util decât să încerci să îl ghicești doar după gust, deoarece mirosul mai discret al cloraminei o poate face mai greu de detectat decât clorul simplu, chiar și atunci când este prezentă.
Ce înseamnă acest lucru în practică
Când treapta cu carbon își face treaba, două lucruri ar trebui să fie adevărate în același timp: apa care iese de la robinet nu are gust sau miros de clor, iar membrana aflată mai departe este protejată de expunerea la oxidanți care i-ar scurta altfel durata de funcționare. Aceste două rezultate sunt legate, deoarece provin din același mecanism, nu din două componente separate ale sistemului care funcționează independent.
Dacă gustul sau mirosul de clor revine după luni în care apa a avut gust curat, verifică mai întâi treapta cu carbon, în loc să presupui că membrana s-a defectat. Clorul este doar unul dintre mai mulți factori care pot afecta în timp o membrană RO; pentru o listă mai completă a cauzelor, inclusiv depunerile de calcar, sedimentele și presiunea scăzută, articolul ce poate deteriora o membrană RO prezintă și restul situației. Înlocuirea treptei cu carbon conform intervalului recomandat, în loc să aștepți să se schimbe gustul apei, este modul în care menții gustul și protecția membranei conform scopului lor; este și o operațiune mai puțin amplă și mai frecventă decât orice intervenție asupra membranei. Pentru o imagine de ansamblu asupra modului în care funcționează osmoza inversă, dincolo de această întrebare, începe cu ghidul complet despre osmoza inversă.