Cum funcționează filtrele de apă Tipuri de filtre de apă

de Chris Woodford. Ultima actualizare: 30 noiembrie 2020.

Puteți supraviețui fără hrană timp de câteva săptămâni, deoarece corpul dumneavoastră va trece treptat la utilizarea grăsimilor și a proteinelor stocate pentru a-și produce energia. Dar întrerupeți alimentarea cu apă și veți fi mort în câteva zile. Apa este egală cu viața: este la fel de simplă ca asta. Aproximativ două treimi din corpul tău (până la 75% dacă ești bebeluș) este H 2 O. Chiar și oasele tale, despre care ai putea crede că sunt complet solide, conțin aproximativ 25% apă. În medie, avem nevoie de 2,4 litri (0,6 g) de apă în fiecare zi pentru a ne menține sănătoși (deși nu trebuie să bem așa ceva - primim multă apă din alimentele din interior). Cu apă atât de importantă pentru viața noastră, nu este surprinzător că ne place curată, pură și gustoasă. Acesta este un motiv pentru care oamenii cheltuiesc atât de mulți bani pe filtrele de apă care pot elimina orice impurități dăunătoare. Cum funcționează - și chiar avem nevoie de ele? Să aruncăm o privire mai atentă!

Lucrări de artă: un filtru tipic de apă tip „ulcior” transformă apa de la robinet în apă potabilă mai curată folosind filtre înlocuibile. De obicei, fiecare filtru durează aproximativ o lună și există un afișaj cu temporizator în sud, care vă amintește când trebuie să îl înlocuiți. Ulcele de acest gen sunt făcute de Brita, Biocera și mulți alții.

Cuprins

1. Cum funcționează filtrele de apă
2. Patru tipuri de filtre de apă
   • Cărbune activ
   • Osmoza inversa
   • Schimb de ioni
   • Distilare
3. Ar trebui să nu mai bem apă îmbuteliată?
4. Concluzie
5. Află mai multe

Cum funcționează filtrele de apă

Datorită în mare măsură unei structuri moleculare neobișnuite, apa este uimitor de bună la dizolvarea lucrurilor. (Ne uităm mai detaliat la acest articol în articolul nostru principal despre apă.) Uneori este util: dacă doriți să scoateți praful de la blugi, aruncați-le pur și simplu în mașina de spălat cu ceva detergent, iar apa și săpunul vor trage muck departe ca un magnet. Dar există în mod clar un dezavantaj și în acest sens. Toată apa noastră circulă constant prin mediu în ceea ce este cunoscut sub numele de ciclul apei. Într-un minut se grăbește printr-un râu sau se îndreaptă spre un nor, în următorul se scurge de la robinet (robinet), stă într-un pahar pe masă sau se varsă pe toaletă. De unde știi apa pe care urmează să o bei - cu abilitatea sa strălucită de a atrage și dizolva murdăria - nu a adunat tot felul de urâturi în călătoria sa prin Pământ și atmosferă? Dacă doriți să fiți sigur, îl puteți trece printr-un filtru de apă.

Foto: Filtru viu: Un sistem clasic de filtrare a apelor uzate prezentat într-un brevet din 1901 de către Cleophas Monjeau din Middletown, Ohio. Apa murdară picură din rezervor în partea de sus (albastră), trece prin vegetație (probabil un pat de stuf), care elimină substanțele nutritive, materia organică, unele tipuri de poluare și unele bacterii, înainte de a se scurge prin nisip, cărbune și pietriș filtre. Apa mai curată este colectată pentru reutilizare într-un alt rezervor din partea de jos. Paturile de stuf sunt încă utilizate pe scară largă în purificarea apelor uzate până în prezent, inclusiv în sistemele de curățare a scurgerilor de pe autostrăzi. Lucrare din brevetul SUA 681.884: Purificarea apei de Cleophas Monjeau, emisă pe 3 septembrie 1901, prin amabilitatea Biroului de brevete și mărci al SUA.

Filtrare fizică și chimică

Filtrele de apă folosesc două tehnici diferite pentru a îndepărta murdăria. Filtrarea fizică înseamnă strecurarea apei pentru a elimina impuritățile mai mari. Cu alte cuvinte, un filtru fizic este o sită glorificată - poate o bucată de tifon subțire sau o membrană textilă foarte fină. (Dacă aveți un ceainic electric, probabil că aveți un filtru de acest fel încorporat în gura de scurgere pentru a îndepărta particulele de calcar.) O altă metodă de filtrare, filtrarea chimică, implică trecerea apei printr-un material activ care îndepărtează chimic impuritățile pe măsură ce trec prin ele.

Foto: Filtrare fizică: Un filtru NanoCeram Nanoalumina este un filtru fizic realizat dintr-o ceramică pe bază de alumină. Are fibre la scară nanomurală - suficient de mici pentru a elimina 99,99999% din viruși și bacterii din apa sau aerul poluat. Fotografie de Warren Gretz, prin amabilitatea Departamentului SUA pentru Energie/Laboratorul Național de Energie Regenerabilă (DOE/NREL).

Patru tipuri de filtre de apă

Există patru tipuri principale de filtrare și utilizează un amestec de tehnici fizice și chimice.

Cărbune activ

Foto: O stație de tratare a apei filtrează apa pentru reutilizare trecând apa murdară din case și fabrici prin paturi de cărbune și nisip. Este ca o versiune gigantică a filtrului din lucrările noastre de mai sus, deși nu există pat de stuf în acest sistem.

Cele mai obișnuite filtre de apă de uz casnic folosesc ceea ce sunt cunoscute sub numele de granule de cărbune activ (uneori numite cărbune activ sau AC) pe bază de cărbune (o formă foarte poroasă de carbon, obținută prin arderea a ceva ca lemnul într-un aport redus de oxigen). Cărbunele este ca o încrucișare între „plumbul” de grafit într-un creion și un burete. Are o suprafață internă imensă, plină de colțuri, care atrag și captează impuritățile chimice printr-un proces numit adsorbție (în care lichidele sau gazele sunt prinse de solide sau lichide). Dar, deși cărbunele este excelent pentru îndepărtarea multor impurități obișnuite (inclusiv substanțe chimice pe bază de clor introduse în timpul purificării apelor uzate, a unor pesticide și solvenți industriali), nu poate face față „durității” (calcarului), metalelor grele (cu excepția cazului în care un tip de filtru de cărbune activ), sodiu, nitrați, fluor sau microbi. Principalul dezavantaj al cărbunelui activ este că filtrele se înfundă în cele din urmă cu impurități și trebuie înlocuite. Asta înseamnă că există un cost continuu (și uneori considerabil).

Osmoza inversa

Osmoză inversă înseamnă forțarea apei contaminate printr-o membrană (efectiv, un filtru foarte fin) la presiune, astfel încât apa trece, dar contaminanții rămân în urmă.

O privire mai atentă la osmoza inversă

Dacă ai studiat biologia, probabil ai auzit de osmoză. Când aveți o soluție concentrată separată de o soluție mai puțin concentrată printr-o membrană semipermeabilă (un fel de filtru prin care pot trece unele lucruri, dar altele nu), soluțiile încearcă să se rearanjeze astfel încât să fie ambii la aceeași concentrație.

---