osmose-apparaat waterfilter

Osmose-apparaat om leidingwater te filteren: osmosewater

Omkeer-osmose oftewel ‘Reverse Osmosis’ (RO) is een techniek om water te filteren die je steeds vaker terugziet in huishoudens. Een osmose-apparaat voor het nazuiveren van leidingwater staat ook wel bekend als:

  • Osmose-apparaat c.q. osmoseapparaat
  • Omkeerosmoseapparaat & omkeer-osmose-filter
  • Osmose Water Filter Systeem (OWFS)
  • Omkeerosmose-waterfilter
  • Omgekeerde osmose drinkwaterfilter
  • Omkeer-Osmose-Installatie (OOI)
  • Reverse Osmosis Filter (ROF)

Een osmoseapparaat met osmosefilter is volgens velen de ideale oplossing om kraanwater c.q. leidingwater door te filteren om zodoende loepzuiver en kraakhelder drinkwater te bewerkstelligen. Maar is dit wel écht nodig?

Omgekeerde osmose voor nazuivering van leidingwater

Omgekeerde osmose is een vorm van membraanfiltratie, waartoe ook microfiltratie, ultrafiltratie en nanofiltratie behoren. Indien het membraan extreem fijnmazig is –zoals bij omkeerosmose het geval is– spreekt men ook wel van hyperfiltratie. (bron + bron) Hierbij de nodige informatie over het verder zuiveren en filteren van drinkwater met behulp van een omgekeerd osmose-apparaat

A. Osmose-proces

In de natuur (vooral in mensen, dieren en planten) komt osmose voor; het betreft de natuurlijke vermenging van twee vloeistoffen door een halfdoorlatend membraan. Zo’n vlies laat bepaalde atomen en moleculen wél door, maar andere (nagenoeg) niet. Dankzij osmose worden bijvoorbeeld wél watermoleculen doorgelaten, maar bijna géén zoutmoleculen en talloze andere in leidingwater opgeloste stoffen. Osmose zorgt er zodoende voor dat de vloeistof met daarin de láágste concentratie opgeloste stoffen via het vlies naar de vloeistof met de hóógste concentratie opgeloste stoffen stroomt… totdat er een zeker evenwicht is bereikt voor wat betreft de hoeveelheid opgeloste stoffen aan beide kanten van het membraan.

Osmose is dus een éénzijdige vloeistofstroom dóór een wand/vlies. Sommige vliezen hebben de eigenschap zuiver water wél door te laten, maar deeltjes van opgeloste stoffen niet; zij heten halfdoorlaatbare of semipermeabele membranen. Zo’n membraan scheidt 2 verschillende vloeistoffen van elkaar. Indien zich aan de ene kant zuiver water bevindt en aan de ander kant een oplossing van onzuiver water met daarin allerlei ongewenste stoffen, dan zijn aan de zuiverste kant méér watermoleculen in aanraking met het membraan dan aan de andere kant. Omdat watermoleculen continu in beweging zijn onder invloed van moleculaire diffusie, hebben ze een zekere kans om zich door de wand te duwen. Zodoende verdwijnt steeds meer zuiver water richting de onzuivere kant.

Dit ingewikkelde osmotische proces vormt de basis van ómgekeerde osmose oftewel ‘reverse osmosis’ (RO). Osmose kan namelijk worden omgedraaid door druk uit te oefenen op het verontreinigde water…

B. Omgekeerde osmose-proces

In geval van omgekeerde osmose wordt het halfdoorlatende membraan gebruikt als filter. Het osmotisch proces wordt omgedraaid door water onder druk door een semi-doorlatend vlies te persen. Het ultrafiltratie-membraan voor omgekeerde osmose is zodanig ontworpen dat kleine watermoleculen van zuiver water er wél doorheen kunnen, maar grotere deeltjes (van in water opgeloste stoffen) niet. Zodoende blijven deze achter in het ‘afvalwater’. (bron + bron)

Hierbij een animatie waarin omgekeerde osmose in grote zeewaterfilteringssystemen wordt uitgelegd; dit proces vindt ook plaats in een osmoseapparaat dat direct na de watermeter of in je keukenkastje wordt geplaats, maar dan beduidend kleinschaliger:

Al met al worden twee verschillende vloeistoffen met hetzelfde volume van elkaar gescheiden door een semipermeabele ofwel halfdoorlaatbare wand met daarin miljarden microscopisch kleine gaatjes. De vloeistof aan de ene zijde is zuiver water; de vloeistof aan de andere zijde is een vervuilde waterige oplossing waarin allerlei ongewenste stoffen aanwezig zijn. Beide vloeistoffen zijn in aanraking met de wand die hen van elkaar scheidt.

Door over de wand (een halfdoorlatend/semipermeabel vlies c.q. membraan) een drukverschil aan te brengen, kan dit membraan als filter dienen. Het oplosmiddel (in dit geval water) zal zich zodoende naar de buitenkant bewegen; dit is de plek waar de som van de externe druk en de osmotische druk het laagst is.

Indien de externe druk aan de kant van de geconcentreerde oplossing groot genoeg is, zal het zuivere oplosmiddel (zuiver water) naar de andere kant worden geperst, zonder de opgeloste stoffen mee te nemen. In geval van waterzuivering betekent dit simpelweg dat water héél hard door een osmosemembraan wordt gestuwd. Meestal met behulp van een pomp.

De term ‘osmose’ is afgeleid van het Griekse ‘oosmos’, wat zoiets als ‘duwen’ betekent; bij osmose duwt een vloeistof zich namelijk door een membraan.

Diffusie

De poriën in een osmosemembraan zijn dusdanig klein dat ze eigenlijk geen poriën genoemd mogen worden. Watermoleculen passeren waarschijnlijk dankzij diffusie der moleculaire structuur. ‘Diffusie’ betreft de voortdurende beweging van moleculen, waardoor uitwisseling plaatsvindt. Watermoleculen hebben de eigenschap te diffuseren en zich af te zetten op het osmosemembraan. Door de diffusiebeweging ‘botsen’ steeds meer moleculen tegen het membraan, waardoor zich een laag vormt op het membraanoppervlak. Wanneer de druk op het water ver genoeg wordt opgevoerd, zullen de watermoleculen zich dóór het membraan verplaatsen. De poriën van de wand zijn zó klein dat in principe alleen watermoleculen het membraan kunnen passeren.

De exacte werking van omkeerosmose is overigens giswerk, want de poriën in een omgekeerd osmosemembraan zijn dusdanig klein dat ze met geen enkele techniek zichtbaar kunnen worden gemaakt. De meest wetenschappelijke benadering is SFPF van. Dr. Sourirajan. (bron<)

Werking osmosefilter voor thuis

De poriën van het membraan in het proces van omgekeerde osmose zijn zo klein dat er een drijvende kracht nodig is om het water door het membraan te duwen; deze druk wordt meestal door een pomp geleverd. Het technische principe van omgekeerde osmose ziet er als volgt uit…

  • Een RO-systeem bevat een tank met een tweetal compartimenten: hoge druk + lage druk.
  • De compartimenten worden van elkaar gescheiden door een semipermeabel osmosemembraan.
  • In het hogedrukcompartiment bevindt zich het te behandelen onzuivere water.
  • De externe druk wordt opgevoerd totdat deze groter is dan de osmotische druk; in omgekeerde osmosefilters voor thuisgebruik met een pomp tot +/- 50 tot 80 bar.
  • Dankzij de toenemende druk verplaatst het water zich van de meest geconcentreerde (vieze) oplossing naar de minst geconcentreerde (schone).
  • Er worden één of meerdere hyperfiltratiemembranen gebruikt voor de verwijdering van extreem kleine ionen/elektrolyten/mineraalzouten/zoutmoleculen en eventuele organische verbindingen.
  • Zodoende ontstaat aan de ene kant van het membraan een geconcentreerde oplossing (concentraat/afvalwater) en aan de andere een zuivere vloeistof (permeaat/osmosewater).

De watertemperatuur binnen een omgekeerd osmose-apparaat is bij voorkeur 24 graden Celsius (soms ietwat hoger, maar nooit te hoog). Een hogere watertemperatuur geeft méér wateropbrengst, maar ook minder zuiverheid.

Osmose-apparaten: merken & kosten

Kort door de bocht doorloopt toevoerwater (leidingwater) de volgende stappen in een topkwaliteit osmose-apparaat: → 5-micron polypropyleen sedimentfilter → Actiefkoolgranulenfilter (GAC) → Blokkoolfilter c.q. koolblokfilter → RO-membraan c.q. osmosemembraan → Kleine postkoolfilterIonenuitwisselaar (harsfilter) → Eventuele UV-ontsmetter → eindproduct: osmosewater.

Een voorfilter/sedimentfilter houdt grove deeltjes tegen, waaronder zand en roestdeeltjes; een actiefkoolfilter verwijdert kleinere zwevende bestanddelen en opgeloste chemicaliën; het osmosemembraan haalt 99% van alle in het water opgeloste moleculen en ionen eruit; de ionenwisselaar verwijdert zelfs de kleinste ionen; de koolstof-nafilter verwijdert kleur, geur en smaakstoffen. De UV-filter doodt eventuele bacteriën en virussen.

Resultaat: gepurificeerd water. Er zijn verscheidene bekende merken & types v.w.b. osmose-apparatuur, zowel inbouwmodellen als tafelmodellen; enkele voorbeelden hiervan zijn als volgt:

  • OsmoPure + Dennerle
  • AquaHolland AquaPro & Aquatic Nature
  • Aqua Medic en JBL
  • Direct Flow Osmose (DFO)
  • PureWater

Een omgekeerd osmosesysteem met 5 i.p.v. 6 fasen (dus zónder deïonisator) kost rond de 350 euro. Een osmose-apparaat mét ionenwisselaar kost al snel

Filteringsstappen in een osmose-apparaat: verschillende filters & onderdelen

Het proces van omkeerosmose an sich is zeer goedkoop. Maar zoals je hierboven al kon lezen wordt omgekeerde osmose doorgaans voorafgegaan en/of opgevolgd door één of meerdere andere filters. Vaak gaat het om bezinking middels sedimentfilters.

1. Sedimentfilter in osmose-apparaat

Het sedimentfilter is een van de twee voorfilters die in principe standaard op osmosetoestellen zitten. Deze filter is gevuld met een laag filterzand, filterglas, keramiek en/of kunststof filterkorrels; het water zakt hier van boven naar beneden doorheen. Het sedimentfilter verwijdert zodoende deeltjes uit het leidingwater voordat deze bij het osmosemembraan komen en is dan ook van cruciaal belang voor een optimale kwaliteit, prestatie en levensduur van het omgekeerde osmosemembraan. Het gaat hierbij om het bezinken van relatief grove onzuiverheden zoals kalkafzetting en roest.

Bij natuurlijke multimedia sedimentfiltratie zakt water door meerdere sedimentlagen: zandlagen, grindlagen, kleilagen, siltlagen, leemlagen, lutumlagen, gravellagen, gesteenten etc. Het sedimentfilter in een osmose-apparaat voor thuisgebruik bestaat daarentegen veelal uit een zandfilter: een filterhuis gevuld met polypropyleenvezels (soort glasvezel c.q. filterglas) met een doorsnede van 1 of 5 micron.

Het sedimentfilter bevindt zich altijd vóór het osmosemembraan. Neem liever geen in-line exemplaar, maar een hoge-capaciteit 1 of 5 micron filter welke in een filterhuis dient te worden geplaatst. Een sedimentcartridge c.q. filterpatroon dient ten minste eens per jaar te worden vervangen om het membraan optimaal te beschermen.

Veruit de meeste osmosetoestellen zijn standaard voorzien van een sedimentfilter ter bescherming van het osmosemembraan.

2. Osmosemembraan: het hart van het osmosesysteem

Een halfdoorlatend ‘osmosemembraan’ wordt ook wel ‘osmosevlies’, of ‘osmoseblaas’ genoemd. Cellofaan, perkamentpapier, varkensblaas en wanden van levende cellen zijn enkele voorbeelden van membranen die van nature permeabel zijn en zodoende doorlaatbaar voor water en andere uitzonderlijke kleine moleculen. Voorbeelden van stoffen waaruit moderne osmosemembranen worden vervaardigd, zijn o.a. composietpolyamide en cellulose(tri)acetaat. Vooralsnog is er een vijftal verschillende soorten RO membranen op de markt, namelijk:

  • Cellulose-acetaat (CA): het originele RO-membraan
  • Mix van cellulose-acetaat & cellulose-triacetaat (CA/CTA Blend)
  • 100% Cellulosetriacetaat (Pure CTA)
  • Thin Film Composietpolyamide (TFCPA) (bron)
  • Gespecialiseerd Bacteriën & Virussen RO membraan

De RO-module (membraan + drukvezel) vormt het hart van een modern osmosesysteem. Het ideale osmosemembraan bestaat helaas nog niet, maar men is hard op weg hiernaartoe te werken! Vooralsnog heeft elk soort membraan een maximum temperatuur die nooit mag worden overschreden. Daarbij geldt ook nog: hoe hoger de watertemperatuur, des te meer membraanvervuiling en des te kleiner het rendement.

Tip: Dankzij kruisstroming-technieken (‘crossflow’, ‘backwash’, ‘auto-flush’ e.a.) in moderne osmose-apparaten kan het membraan zichzelf continu schoonspoelen oftewel ‘flushen’, waardoor de membraanporiën niet verstopt raken en het membraan véél langer meegaat.

3. Actiefkoolfilter in osmose-apparaat

Omdat TFC-membranen van moderne osmose-apparaten gevoelig zijn voor chloor, beschikt nagenoeg iedere osmosefilter óók over een actiefkoolfilter. Deze actieve kool bevindt zich logischerwijs vóór het TFC-membraan en haalt naast chloor nog veel meer organische, synthetische en chemische onzuiverheden uit het leidingwater. Neem te allen tijde een osmose-apparaat met filterhuis voor de koolfilter; het koolstofpatroon c.q. koolstofcartridge wat erin zit, is bij voorkeur een blok-koolfilter. Of anders een GAC-filter oftewel GAK/UDF.

Vaak wordt er ook aan het einde van de rit nog een kleine koolstoffilter geplaatst om eventuele stoffen afwezig uit het osmose-apparaat zélf te adsorberen.

4. Deïonisatiefilter in osmose-apparaat

Hypermoderne osmose-apparaten kunnen ook nog voorzien zijn van een aanvullend ontziltingsapparaat. In zo’n geval vindt ná omkeerosmose ook nog een andere vorm van deïonisatie en/of membraanfiltratie plaats, meestal ionenuitwisseling met behulp van geïoniseerde harsen.

Ga bij voorkeur voor een 10 inch deïonisatiefilter; deze kunnen in geval van verzadiging eenvoudig van nieuwe ionenuitwisselingshars (harsbolletjes) worden voorzien. De precieze levensduur van dit soort filters is sterk afhankelijk van de kwaliteit van het toevoerwater. Verzadigde hars moet sowieso bijtijds worden vervangen; de verzadiging kan gemakkelijk worden gemeten indien het apparaat is voorzien van een TDS meter (v.w.b. opgeloste stoffen of EC-meter (v.w.b. elektrische geleidbaarheid).

Een DI-filter heeft een zeer brede werking v.w.b. mineraalzouten/elektrolyten/ionen. Is er géén breedspectrum DI-filter aanwezig, dan kúnnen –afhankelijk van de exacte leidingwatersamenstelling– de volgende smalspectrum gespecialiseerde ionenfilters wenselijk zijn:

  • 10 inch navulbare nitraatfilter met anti-nitraathars (ná het RO-membraan en vóór een eventueel silicaatfilter).
  • 10 inch navulbare silicaatfilter met harsen tegen silicaten en fosfaten (ná het RO-membraan en ná een eventueel nitraatfilter)

Omdat een osmose-apparaat niet alleen met een halfdoorlatend vlies werkt, maar tevens met allerlei andere filterings- en zuiveringstechnieken, is zo’n apparaat behoorlijk aan de prijs, althans, als je een effectief exemplaar in huis wilt halen…

5. Waterpomp

Ook de waterpomp is absoluut van belang voor omgekeerde osmose. Er zijn osmosefilters voor leidingwater die uitsluitend gebruikmaken van de hydraulische waterdruk van de waterleidingen; maar er zijn er ook met een ingebouwde elektromechanische pomp of met een losse boosterpomp. Een grotere pompkracht (en daarmee een hogere werkdruk) geeft niet alleen een hogere wateropbrengst, maar óók zuiverder osmosewater.Doordat stoffen (mineraalzouten, ijzer, mangaan, organische + bacteriologische groei) zich gaan afzetten op het membraanoppervlak ontstaat membraanvervuiling. Deze vervuiling kan de kwaliteit van het membraan drastisch of zelfs dramatisch negatief beïnvloeden. Het gedurende 10 seconden tot enkele minuten ‘flushen’ van het membraan met water spoelt de boel grondig schoon. De aanwezige pomp vervult ook binnen dit flush-reinigingsmechanisme een cruciale rol.

Bovenstaande 5 aspecten zijn slechts enkele van de belangrijkste factoren die het rendement en de kwaliteit –of in ieder geval de zuiverheid– van het uiteindelijke osmosewater bepalen.

Aankoop van ‘omgekeerde osmose filter’ op kraanwater

Er zijn allerlei apparaten op de markt die door middel van omgekeerde osmose je kraanwater nóg verder filteren dan jouw leidingwaterleverancier reeds heeft gedaan. Er zijn meerdere factoren die de werkzaamheid van een dergelijk osmose-apparaat voor thuisgebruik (dus voor particulieren/consumenten) beïnvloeden. Het gaat vooral om materiaalkwaliteit en factoren die invloed uitoefenen op de kracht waarmee water door het filtratiemembraan wordt gestuwd. Hierbij valt te denken aan:

  • De kwaliteit van het osmosemembraan (met stip op 1, dit is het belangrijkste en duurste onderdeel van je osmosefilterapparaat); neem bij voorkeur een FilmTec Thin Film Composite (TFC) membraan.
  • Waterpomp; hoe krachtiger de (doorgaans drukvatloze) pomp, des te hoger de werkdruk en des te zuiverder het osmosewater. Let wel: elk type membraan heeft een druklimiet.
  • Neem voor wat betreft de actiefkoolstoffilter bij voorkeur een filterhuis met navulbaar blokkoolfilter of anders een GAC/UDF filter en dus geen ‘wegwerpfilter’.
  • Neem voor wat betreft de sedimentfilter bij voorkeur een filterhuis waar een cartridge in kan met polypropyleenvezels en dus geen ‘wegwerp’.
  • Indien er sprake is van deïonisatie, neem dan bij voorkeur een allround deïonisatie-filter (DI-filter) met navulbare patronen met daarin een ‘mengbedhars’. En dus géén specialistische/selectieve nitraat-, silicaat- of fosfaatfilters.

Zuiverheid van osmosewater controleren…

Door het osmosewater te meten kun je vaststellen of je osmosetoestel c.q. osmoseapparaat naar behoren functioneert en het eindproduct van toereikende kwaliteit is. De verzadiging van het membraan en verscheidene filtercartridges kan worden gemeten met behulp van een filtermonitor. Dit is een computertje met een schermpje waarop je de mate van verzadiging van tot wel 5 verschillende filters in de gaten kunt houden. Een goede osmosemonitor is voorzien van een:

  • Thermometer (v.w.b. temperatuur)
  • EC meter (v.w.b. elektrische conductiviteit oftewel Conductivity Factor (CF): geleidbaarheid van warmte-energie)
  • TDS meter (v.w.b. Total Dissolved Solids: totale concentratie aan opgeloste vaste stoffen in ‘parts per million’ of PPM)
  • pH meter: (v.w.b. zuurgraad: zuur of alkalisch water)
  • Refractometers (v.w.b . brekingsindex, zoutgehalte/saliniteit en hardheid)
  • Redox- oftewel ORP-meter (v.w.b. redoxpotentiaal qua antioxidanten oftewel ORP: Oxidatie Reductie Potentiaal)

Mocht een osmose-apparaat niet standaard voorzien zijn van geïntegreerde meetinstrumenten, dan kun je desgewenst ook losse meetelektroden gebruiken.

Effectiviteit van Reverse Osmosis (RO)

Tegenwoordig wordt omgekeerde osmose dus niet meer alleen toegepast binnen de grootschalige, industriële productie van drinkwater uit zeewater, maar ook binnenshuis voor leidingwater en aquaria; zelfs in mobiele waterzuiveringssystemen die je op of onder kranen kan monteren. Overigens wordt het verwijderingsrendement v.w.b. contaminaties en ongewenste mineralen o.a. bepaald door:

  • Toevoerwater (samenstelling, hardheid, temperatuur e.a.)
  • Het osmosemembraan (materiaal, dichtheid, montage e.a.)
  • De atomaire grootte van de te verwijderen stoffen
  • De polariteit & lading van deze stoffen

Osmosewater zal altijd nog enige restwaarden bevatten. De meeste membranen halen minimaal 95 tot 97 procent van alle opgeloste stoffen uit leidingwater; dit zijn dus minimumwaarden. In de praktijk zal dit doorgaans beduidend hoger zijn. Kwalitatief hoogstaande hyperfiltratiemembranen zoals de ‘Filmtec 50 GPD’ (190 liter) en ‘Filmtec 75 GPD’ (285 liter) filteren 98 tot 99+ procent van alle opgeloste stoffen uit het toevoerwater. De TDS (totaal aan opgeloste stoffen) en microsiemens (geleidbaarheid) van het osmosewater zullen in dat geval nauwelijks nog meer meetbaar zijn.

De effectiviteit en capaciteit van een osmose-apparaat zijn met name afhankelijk van membraankwaliteit, waterhardheid, watertemperatuur en netto druk. Maar ook van ionische massa, structuur, binding en lading.

Welke stoffen worden met omkeerosmose verwijderd?

Door gebruikmaking van een RO-membraan oftewel osmosemembraan t.b.v. hyperfiltratie kunnen de volgende stoffen uit leidingwater worden gehaald:

  • Sedimenten afkomstig van leidingen zoals kalkbezinksels, asbest, koper en lood
  • Verdachte organische materialen, microben & micro-organismen (o.a. bacteriën & virussen)
  • Allerhande koolstofverbindingen
  • De meeste opgeloste vaste moleculen en ionen: mineraalzouten & metaalzouten; barium, kalium, natrium, chloor, chroom, koper, zink, ijzer, fluor, magnesium, mangaan, nitraten, sulfaten etc.
  • De meeste zware metalen: arsenicum, cadmium, lood, kwik, zilver etc.
  • De meeste radioactieve elementen en hun isotopen (radium, strontium e.a.)
  • Bijna alle moleculen met een molecuulmassa groter dan 300 (u), waaronder industriële chemicaliën, landbouwgiffen, medicijnresten, hormonen etc.

RO-semipermeabele membranen verwijderen géén koolstofverbindingen met een extreem laag moleculair gewicht zoals TCE en THM en allerlei aanverwante (chloor)verbindingen. Ook geen opgeloste gassen (gasmoleculen) zoals waterstofsulfide, chlorine, koolstofdioxide en zuurstof. En nauwelijks uitzonderlijk kleine organische verbindingen, giftige organische chemicaliën en organische stoffen die gemakkelijk in gasvorm overgaan. Uitzonderlijke opgeloste elementaire stoffen –waaronder borium– passeren eveneens het osmosemembraan.

Ook lukt het bacteriën en virussen soms tóch door (of langs) het osmosemembraan te komen, ondanks dat zij vele malen groter zijn dan de membraanporiën. Dit kan de volgende oorzaken hebben:

  • Ze gaan door het membraan op plaatsen waar het membraan niet volledig in orde
  • Er zijn abnormaal grote poriën in het membraan aanwezig.
  • Ze werken zich door lekkende hoeken of plaatsen waar het membraan verlijmd
  • Ze wurmen zich door keerringen.

Voor leidingwater hoeft dit overigens niet zo’n probleem te zijn, aangezien hierin toch al niet of nauwelijks microben en micro-organismen aanwezig zijn.

Naast alle hierboven genoemde polluenten zijn er nog verontreinigingen van het osmose-apparaat zelf. Ongewenste stoffen kunnen immers ook door materialen gebruikt in het RO-systeem worden afgescheiden. Door een actiefkoolfilter te gebruiken als nafilter kunnen deze stoffen worden verwijderd. Tot slot kunnen eventuele bacteriën in het koolfilter worden gedood door een UV-filter aan het uiteinde van het circuit te plaatsen.

Doordat afvalstoffen niet achterblijven in het systeem, maar worden afgevoerd richting riool, ontstaat er in een topkwaliteit osmose-apparaat doorgaans géén ophoping van schadelijke stoffen.

Demiwater c.q. osmosewater ongezond?

Extreem puur osmosewater bevat nauwelijks nog (elektrolytische) macromineralen of spoorelementen en staat zodoende ook wel bekend als gedemineraliseerd water of demiwater. Er wordt nog weleens verondersteld dat het drinken van volledig ‘geösmeerd’ c.q. ‘geösmotiseerd’ water schadelijk is voor de gezondheid; het zou lichaamseigen osmotische en elektrolytische processen kunnen verstoren. De opnamecapaciteit van osmosewater is namelijk enorm, waardoor het lichaamseigen mineralen zou kunnen roven.

In de praktijk zou dit echter alléén kunnen gebeuren als je uitsluitend puur demiwater zou drinken. Men raadt daarom nog weleens aan om osmosewater te remineraliseren ofwel hermineraliseren (met een mineraalfilter) of te vermengen met kraantjeswater óf om ter vervanging van de verloren gegane mineraalzouten mineralensupplementen te gebruiken. In vaste, niet-mobiele installaties voor thuisgebruik wordt zelfs vaak een kleine hoeveelheid drinkwater om de ‘ontharder’ heen geleid en weer aan het osmosewater toegevoegd.

Hyperfiltratie: osmose + zeven

Door druk uit te oefenen op het compartiment met de vervuilde oplossing kan het klassieke osmotische proces worden omgedraaid; hierdoor ontstaat omgekeerde osmose, waardoor het zuivere water toeneemt en het onzuivere af. Nog even de belangrijkste feiten op een rijtje:

  • Omgekeerde osmose is niet selectief
  • Alleen de massa/omvang van een deeltje bepaalt of een osmosemembraan kan passeren.
  • De poriën in een osmosemembraan zijn zó klein dat water niet vanzelf door het membraan loopt; hiervoor dient druk te worden uitgeoefend.
  • Alle moleculen, atomen en ionen die groter zijn dan water blijven achter.
  • Zelfs bepaalde deeltjes die kleiner zijn dan watermoleculen blijven achter, afhankelijk van elektrische lading, polariteit en structuur.

Watermoleculen hebben zo’n enorme aantrekkingskracht op osmosemembranen dat zich op het membraanoppervlak een láág van watermoleculen vormt. Wordt de druk ver genoeg opgevoerd, dan zullen deze watermoleculen zich dóór de poriën van het osmosemembraan naar de ander kant duwen.

Ook de in het onzuivere water opgeloste zoutionen zijn microscopisch klein; soms zelfs kleiner dan watermoleculen. Maar door hun elektrische lading worden ze omgeven door een aantal watermoleculen. Dus vanwege hun ‘totaalgewicht’ en complexe structuur zijn veruit de meeste ionen tóch niet in staat om het membraan te passeren. Deze ionen zullen in het onzuivere water aanwezig blijven en worden afgevoerd richting riool.

Als eerste laat het membraan vrijwel uitsluitend watermoleculen door en geen opgeloste ionzouten; dit proces heeft de naam omgekeerde osmose. Daarnaast worden bepaalde stoffen, micro-organismen, organische moleculen en koolstofverbindingen uit het water gezeefd; dit proces wordt ook wel ultrafiltratie genoemd. Tezamen staan ze ook wel bekend onder de noemer ‘hyperfiltratie’.

Doordat steeds meer watermoleculen naar het zuivere water worden geduwd en de grotere, vervuilende deeltjes achterblijven en worden afgevoerd, kan het overgrote merendeel van alle in leidingwater opgeloste deeltjes met RO uit het water worden verwijderd.

Conclusie

Omgekeerde osmose oftewel ‘hyperfiltratie’ is de fijnste filtratietechniek die er bestaat. Met omkeerosmose kunnen deeltjes zo klein als ionen uit leidingwater worden verwijderd. Ionen zijn geladen deeltjes in een oplossing ter grootte van slechts één enkele atoom. In de praktijk is RO in staat om bacteriën, virussen, zouten, suikers, eiwitten, kleurstoffen en andere verbindingen met een moleculair gewicht groter dan 150 à 250 dalton te zuiveren.

Omkeerosmose wordt dan ook veelvuldig ingezet voor de industriële bereiding van drinkwater uit zeewater, de aanmaak van ketelwater voor stoomketels en de zuivering van bepaalde afvalwaters. Omgekeerde osmose is namelijk erg geschikt voor de verwijdering van zout en kalk…

Maar of loepzuiver osmosewater gezonder is om te drinken dan ‘normaal’ kraantjeswater… Nee, in veruit de meeste situaties niet. Heb je thuis een zeer effectief osmosefiltersysteem dat jouw kraanwater c.q. leidingwater filtert, dan zal jouw kraantjeswater vooral een afwijkende smaak hebben en daarnaast een vreemdsoortig mondgevoel teweegbrengen. Dat komt omdat het water volledig ‘leeg’ is en nul komma nul mineralen meer bevat.

Als je per se een osmose-apparaat wilt aanschaffen, dan zou ik persoonlijk gaan voor een geavanceerd exemplaar van bijvoorbeeld AquaPro of OsmoPure. Overweeg altijd of je het omgekeerde osmose-apparaat regelmatig wilt kunnen verplaatsen of uiteindelijk meenemen als je verhuist en ga aan de hand daarvan voor een inbouwmodel of een mobiele variant.

Heb jij interesse in of ervaring met osmosefilters? Deel hieronder jouw ervaringen, bevindingen en adviezen v.w.b. osmosewater voor thuisgebruik!

8 reacties op “Osmose-apparaat om leidingwater te filteren: osmosewater

  1. SV ·

    Beste Paul, als je een osmose filter gebruik is er dan een mogelijkheid om dit water weer aan te vullen met mineralen etc. zodat het weer “goed” drinkwater word?

    Reageer
    • Paul ·

      Beste SV, Even tevoren stelde je een vraag onder Gezondr’s algemene artikel over waterfilters. Daar kun je mijn antwoord terugvinden.

  2. wout ·

    Beste Paul, wat ik bedoel is eigenlijk dat osmosewater voor het vlekkeloos reinigen van ramen en zonnepanelen aangevuld is met leidingwater. Is dat nog geschikt voor dat doeleind? Discussie hier loopt op…

    Reageer
    • Paul ·

      Oh, dat maakt het een heel ander verhaal… 😀 Het voordeel van osmosewater is dat het nagenoeg puur water is, dus zo goed als 100% H20. Er zitten dus vrijwel 0 opgeloste stoffen in qua TDI (total dissolved solids). Als je met puur water ramen schoonmaakt, en dit water verdampt vervolgens, dan blijven er dus geen strepen achter. Vermeng je osmosewater met water waarin WEL stoffen zijn opgelost, dan kan het zijn dat je WEL strepen krijgt. Maar ook dit is weer volkomen afhankelijk van het uitgangspunt van het niet-nagefilterde leidingwater dat je aan het osmosewater toevoegt… Als je op een plek woont met een extreem lage waterhardheid en met relatief nieuwe kunststof waterleidingen en kranen (dus geen koper of lood met dikke kalkaanslag), dan hoeft leidingwater nauwelijks impact te hebben op het reinigingsresultaat. Maar woon je op een plek met veel calcium en magnesium in het kraanwater, dan kun je ‘vlekkeloos reinigen’ wel vergeten. Al is dit ook weer afhankelijk van de reinigingsmiddelen die je aan je schoonmaakwater toevoegt… Al met al is hier geen concreet / eenduidig antwoord op te geven zonder een onderzoeksrapportje waarin de hoeveelheden van de exacte opgeloste stoffen worden opgesomd…

  3. wout ·

    Als er leidingwater in het osmosewater terecht komt is dan het osmosewater niet meer geschikt.

    Reageer
    • Paul ·

      Beste Wout, Dat ligt aan het uitgangspunt van het leidingwater en wat je ermee van plan bent… Als je aanvankelijk drinkbaar leidingwater had, dit hebt gefilterd met een omgekeerd osmosesysteem en er vervolgens weer drinkbaar leidingwater aan hebt toegevoegd, dan is het geschikt voor consumptie. Als je om gegronde redenen twijfelt aan de kwaliteit van het toevoerwater, dan logischerwijs niet. Maar dit ligt aan de hoeveelheid schadelijke stoffen in het betreffende leidingwater, aan de exacte schadelijkheid van deze stoffen en aan de hoeveelheid leidingwater die met het osmosewater vermengd is. Bedoel je met ‘geschikt’ überhaupt geschikt om te drinken? En hoe is het leidingwater in het osmosewater terechtgekomen? Al met al snap ik de aard, strekking en context van je vraag niet helemaal…

  4. Carel de Roo ·

    Bij een omgekeerd osmosesysteem hoort een kunststof voorraadtank met daarin een blaas van butylrubber. (Van butylrubber worden o.a. fietsbanden en handschoenen gemaakt). De blaas zorgt voor het uitdrijven van het water als er water getapt wordt. Het water staat dagelijks vierentwintig uur in het butylrubber. Bij plastic flessen is de inwerking van het plastic op het water bekend. Is er ook iets bekend over de inwerking van butylrubber op water?

    Reageer
    • Paul ·

      Voor zover ik weet worden osmosemembranen niet per definitie vervaardigd uit ‘butyl rubber’. (bron) In hoeverre dit type synthetisch rubber deeltjes kan afstaan aan water durf ik niet te zeggen, maar ik kan het me nagenoeg niet voorstellen. Het lijkt me dat de toepassing en bewerking van dit rubbertype in ieder geval niet gelijk zal zijn aan het gebruik ervan in fietsbanden…

Plaats een reactie


Je reactie wordt voor publicatie gekeurd door de redactie en dient te voldoen aan de regels voor reacties.