1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Фізика
  3. Що таке осмос

Що таке осмос

Осмосом прийнято називати процес одностороннього проникнення будь-якого речовини (рідини або газу), що грає роль розчинника, в середу з меншою концентрацією через частково проникну мембрану. Сам термін походить від грецького слова поштовх, тиск, що пояснює суть того, що відбувається: під дією зовнішньої сили (наприклад, тиску) молекули «продавлюють» мембрану, проникаючи через неї і не ім’я можливості повернутися назад. Так працює клітинна оболонка в організмі людини, пропускаючи корисні (вода, кисень, мінерали) і затримуючи всередині клітини необхідні білкові молекули. Осмос допомагає нормальної життєдіяльності великих дерев: капілярний харчування не впоралося б з харчуванням товстих і потужних стовбурів.

Як фізичне явище осмос був вивчений в кінці дев’ятнадцятого століття незалежно один від одного двома фізиками – французом Анрі Ле Шательє і німцем Карлом Брауном. Ними був сформульований принцип динамічної рівноваги: ​​в стійкій системі за умови штучного посилення одного з існуючих в ній врівноважених чинників – виникають процеси, які прагнуть компенсувати наслідки впливу. Таке тлумачення дозволяє зрозуміти глибше суть осмосу і розширити сферу його практичного застосування.

Ще на початку дев’ятнадцятого століття в Московському університеті було відкрито раніше невідомий осмос під дією електричних розрядів. Пізніше дане явище було детально вивчено і стало використовуватися для осушення надмірно зволожених грунтів, при будівництві гідротехнічних споруд, для сушки торфу і т.д.

Найпростіший практичний досвід осмотической фільтрації в рідкому середовищі заснований на природних властивостях внутрішньої оболонки курячого яйця – напівпроникною мембрани. Для цього знадобиться сире куряче яйце і розчини цукру свідомо відомої різної концентрації, наприклад, п’яти і десятипроцентній. Потрібно зберегти шкаралупу, не пошкодивши напівпрозору плівку, прилеглу до неї; ця плівка пропускає молекули води, затримуючи всі інші. Тому, якщо в шкаралупу налити розчин з однієї концентрацією, оточивши зовні розчином інший, то з часом концентрація обох розчинів повинна зрівнятися.

Сучасне практичне застосування осмосу:

• у виробництві пластмас (очищення полімерів від домішок);

• при виготовленні ліків;

• створення систем очищення води;

• отримання електричної енергії.

Інтерес до останнього пункту виник порівняно недавно – після запуску в Норвегії в 2009 році експериментальної електростанції. Норвезька компанія Statkraft відома своїми розробками в галузі використання «чистих» джерел – вітру, води, енергії відпрацьованих газів і оборотного тепла і т.д. Компанія має філії в двадцяти країнах, а чисельність її співробітників налічує більше чотирьох тисяч чоловік.

Основний інтерес для Statkraft представляють інноваційні рішення в галузі енергетики – в тому числі і гідроелектростанції, що працюють за принципом осмосу. Спорудження станції розміщується в природному вузькому затоці – фьорде, яких так багато в Норвегії. Унікальність умов фьорда в тому, що всередині нього знаходиться прісна вода, а за межами (у відкритому морі) – солона морська. Тиску морської води в осмотической системі, цілком достатньо для того, щоб привести в рух гідротурбіну. Фахівці компанії вважають даний напрямок перспективним і ефективним, але, на жаль, найбільш вразливим місцем в обладнанні залишаються мембрани і електростанції подібного типу можуть бути побудовані тільки на морському узбережжі.

ПОДІЛИТИСЯ: