Unter Osmose versteht man in der Naturwissenschaft den gerichteten Fluss von Molekülen durch eine selektive Trennschicht. Als Osmose wird dabei die Passage von Wasser durch eine Membran beschrieben, die für das Lösungsmittel (Wasser), allerdings nicht für die darin gelösten Substanzen durchlässig ist. Das beschriebene Prinzip der Osmose ist somit in der Natur von zentraler Bedeutung, besonders für die Regulation des Wasserhaushalts von Lebewesen und deren Zellen.
Darum platzen reife Kirschen im Regen:
Regenwasser enthält nur sehr wenig gelöste Teilchen. Es dringt durch die äußere Haut in die Kirschen ein. Durch den hohen Zuckergehalt und andere gelöste Stoffe innerhalb der Frucht entsteht ein Ungleichgewicht. Das Wasser innerhalb und außerhalb der äußeren Kirschhaut versucht nun eine chemische Balance zwischen Zucker und Wasser herzustellen. Es dringen immer mehr Wassermoleküle in die Kirschen ein, die deutlich größeren Zuckerteilchen können allerdings nicht nach außen. Schließlich erhöht sich der Druck in den Kirschen und ihre Haut platzt auf.
Umkehrosmose – natürliches Prinzip als Grundlage für innovative Technik
Die Königin der Filterungsverfahren und ursprünglich für Militär und Raumfahrt entwickelte Technik, wird als Umkehrosmose bezeichnet, ein physikalischer Prozess zur Wasseraufbereitung. Bei der Umkehrosmose geht es um die Reinigung von Wasser durch selektive Trennung von Wassermolekülen und darin gelösten Stoffen, um Abwasser wieder trinkbar zu machen. Dieser Vorgang ist speziell in der Raumfahrt unabdingbar.
Für die technische Umsetzung benötigt man in spezielle Gehäuse verbaute mehrlagige Schichten, sogenannte Membranen. Als Material werden hier größtenteils Polyamid-Dünnschicht-Verbundwerkstoffe eingesetzt. Deren Porengrößen sind so konzipiert, dass nur reine Wasserteilchen diese passieren können. Im Reinigungsprozess wird mithilfe von Druck (Leitungsdruck oder Druckerhöhungspumpe) Wasser durch die Membrane gepresst. Das dadurch entstehende, rein Wasser nennt man Osmosewasser.
Frage 3
Frage 4
