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Lexikon der Biochemie: Umkehrosmose

Umkehrosmose, negative Osmose, Trennverfahren, bei dem das reine Lösungsmittel aus einer homogenen Lösung heraustransportiert wird, so dass eine angereicherte Lösung zurückbleibt.

Befinden sich eine Lösung B und ein reines Lösungsmittel A durch eine Membran voneinander getrennt in einem Gefäß (Abb. a), so erfolgt nach Einstellung des Gleichgewichtszustands, d.h. eines von der ursprünglichen Konzentration der Lösung B abhängigen osmotischen Druckes π (Osmose), kein Übergang reinen Lösungsmittels durch die Membran mehr (Abb. b). Wird auf der Seite der Lösung zusätzlich ein Druck p ausgeübt, der größer als π ist, so strömt das Lösungsmittel aus der Lösung B in das reine Lösungsmittel A. Die Lösung B wird konzentrierter (Abb. c).

Je nach dem angewendeten Druck und der Größe der zurückzuhaltenden Moleküle unterscheidet man zwischen Ultrafiltration (0,3-2MPa) und umgekehrter Osmose (2-12MPa). Das Hauptglied des Verfahrens sind die Membranen, die synthetisch hergestellt werden, z.B. aus Celluloseacetat. Sie sind sehr dünn (z.B. 0,02μm), sitzen auf einer Stützschicht und werden zusammengefasst zu Modulen (röhrenförmige Pakete), in denen die Stofftrennung stattfindet. Der Durchsatz ist der Membranstärke proportional.

Der Einsatz und das Anwendungsgebiet der U. erweitern sich ständig. Bevorzugt wird die U. eingesetzt zur Entsalzung von Brack- und Meerwasser, zur Trinkwassergewinnung in der Raumfahrt, zur Abwasserreinigung, zur Kreislaufwasserführung in der Textil-, Papier- und photochemischen Industrie sowie zur Aufbereitung verbrauchter Ölemulsionen.



Umkehrosmose. Schematische Darstellung.

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