7. Was ist Umkehrosmose ®
OSMOSE
Zunächst möchte ich erklären was OSMOSE ist. Die Osmose ist ein natürlicher, lebenswichtiger Vorgang für alle Lebewesen die aus Zellen aufgebaut sind. Jede einzelne Körperzelle wird von einer Zellwand geschützt, die mit Poren (kleinste Löcher) bestimmter Größe versehen ist. Durch diese Poren in der Zellwand können nun Wasser oder auch andere Moleküle in das Innere der Zelle gelangen. Die Größe der Poren ist ausschlaggebend für die Auswahl der Stoffe (Moleküle), die in das Innerste der Zelle herein- bzw. wieder herausströmen können. Die Zellwand mit ihren Poren stellt eine natürliche Membran dar. Man kann sich die Zellwand auch wie einen Filter mit Poren bestimmter Größe vorstellen. Zum Beispiel einen Kaffeefilter mit sehr großen Poren, der nur das Wasser mit seinen, aus dem Kaffeepulver gelösten Stoffen, z. B. das Koffein und den Farbstoff durch die Poren hindurch lässt, nicht jedoch aber die großen Kaffeepulverpartikel, die zurückgehalten werden.
Zurück zur Zelle. Die Poren in der Zelle sind so klein, dass diese sogar auf molekularer Ebene das Passieren von Molekülen durch die Zellwand kontrollieren. Die Größe der Poren selektiert welche Stoffe durch die Zellmembran hindurchfließen können.
Nun fließen die Stoffe nicht wahllos in die Zelle oder wieder aus der Zelle heraus. Das wird durch den sogenannten osmotischen Druck reguliert, der wiederum durch den Salz- bzw. Stoffgehalt innerhalb der Zelle gesteuert wird. Wenn z. B. der Stoffgehalt in der Zelle höher ist als außerhalb, dann fließt im einfachsten Fall reines Wasser durch die Poren in die Zelle herein, und zwar soviel, bis der osmotische Druck auf beiden Seiten der Zelle ausgeglichen ist. Der osmotische Druck ist dann ausgeglichen, wenn sich auf beiden Seiten die gleiche Anzahl von Wassermolekülen befindet. Deshalb steigt auf der Seite mit der höheren Konzentration (die Seite auf der viele Stoffe gelöst sind) die Wassersäule an (siehe Abb.1) , hier befinden sich noch andere Moleküle, die das Volumen insgesamt vergrößern.
Abb. 1: Auf der linken Seite befindet sich die konzentrierte Lösung.
Durch Nahrungsaufnahme, Flüssigkeitsaufnahme und Stoffwechsel im Körper wird so ein reger Austausch zwischen den Zellen betrieben. Nährstoffe werden in die Zelle, durch Poren mit entsprechender Größe transportiert und Abbauprodukte werden aus der Zelle heraus befördert.
Vereinfachend kann man sich merken, dass konzentriertere Lösungen immer das Bestreben haben sich zu verdünnen. Dieser Vorgang spielt sich in der Natur in allen Pflanzen und Lebewesen ab.
UMKEHROSMOSE
Der osmotische Vorgang in den Zellen läuft völlig selbständig ab, und zwar immer in Richtung der konzentrierteren Seite. Die konzentrierte Seite möchte sich verdünnen, Wasser dringt in die salzhaltige Zelle ein. Wir stellen uns einmal vor, dass im Moment nur Wassermoleküle durch die Poren der Membran gelangen können. Die Poren sind also so klein, dass nur das Molekül H2O durch die Poren hindurchwandern können.
Wenn wir den Vorgang der natürlich ablaufenden Osmose umkehren wollen, müssen wir das Wasser aus der Zelle drücken. Genau das ist Umkehrosmose. Der Effekt wäre, dass aus der Zelle klares Wasser herausdringt, die gelösten Stoffe, weil sie größer sind als die Poren, jedoch zurückbleiben.
Das was dazu unternommen werden muss ist, den osmotischen Druck der linken konzentrierteren Seite zu überwinden. Wir üben also mehr Druck auf die linke Seite aus, z. B. mit Hilfe eines Kolbens, dass die Wassermoleküle durch die Membran wieder zurückfließen können. Die größeren Moleküle der gelösten Stoffe in der Lösung auf der linken Seite, werden nicht durch die Poren gedrückt und bleiben zurück. Rechts erhalten wir klares Wasser.Abb. 2. Auf die linke Seite wird Druck ausgeübt.
Will man sich dieses Prinzip nun in der Wasserreinigung z. B. von der großtechnischen Meerwasserentsalzungsanlage an den Küsten Arabiens oder auf Schiffen bis hin zur kleinen Umkehrosmoseanlage im Haushalt, für die Trinkwasserversorgung zu Nutze machen, dann müssen Membranen eingesetzt werden, die tatsächlich nur Wassermoleküle passieren lassen. Dazu muss eine Technik angewandt werden, die verhindert, dass die Poren von den zurückgehaltenen großen Molekülen verstopfen. Der Druckaufbau ist das kleinste Problem, hier wird ganz einfach der vorhandene Wasserleitungsdruck benutzt. Der Effekt ist jedenfalls, dass man auf der rechten Seite hochreines Wasser erhält (ohne Mineralien und Schadstoffe), welches sich dann ausgezeichnet als gesundes Trinkwasser eignet.
Sollte jemand Bedenken wegen der Mineralienversorgung machen, so sei ihm/ihr gesagt, dass unsere Nahrung (Obst, Gemüse Getreide etc.) der größte Mineralienversorger ist, nicht jedoch aber Wasser oder etwa gar Mineralwasser. Die Mineralien im Wasser, oder deren Abwesenheit, sind für den Geschmack des Wassers verantwortlich. Eskimos trinken von Natur aus ihr Leben lang "destilliertes" Wasser, das sie aus Schnee gewinnen. Bergmenschen trinken auch, ohne sich darüber Gedanken zu machen, Gletscherwasser und niedrig mineralisiertes Wasser, das dem destillierten oder umkehrosmosegereinigten Wasser sehr nahe kommt. Menschen die schon immer Wasser trinken, welches geologisch durch Mineralien angereichert ist (Grundwasser, artesische Quellen, die vielen Mineralien/Elementverbindungen aus dem Gestein gelöst haben), könnten das Gefühl haben, dass Wasser ohne Mineralien nicht schmeckt. Dies ist jedoch ein "Geschmacksphänomen" das jeder einzelne Mensch für sich erzeugt. Jeder Mensch benötigt etwas anderes, anderes Wasser. Siehe Artikel "Wie schmeckt Wasser?
Jede neue Erkenntnis muss zwei Hürden überwinden: das Vorurteil der "Fachleute", und die Beharrlichkeit eingeschliffener Denksysteme.
Herophilus
Bei Fragen oder Anregungen freue ich mich über Post.
