Das Prinzip der Osmose verständlich erklärt
Um zu verstehen wie Umkehrosmose Wasserfilter funktionieren gilt es zunächst das Prinzip der Osmose zu erkunden.
Grundlagen der Osmose
Osmose ist das griechische Wort für „Stoß“, „Eindringen“, „Schub“ sowie „Antrieb“. Hier leitet sich schon ab was der Begriff bezeichnet: Osmose bezeichnet in den Naturwissenschaften den Fluß von Teilchen in einer Lösung, wie Wasser, durch eine semipermeable (halbdurchlässig) oder selektivpermeable (nur bestimmte Teilchen) Membran.
Semipermeabilität ist die Grundlage der Osmose. Eine semipermeable, also halbdurchlässige, Membran lässt nur bestimmte Stoffe durch. Das Lösungsmittel ist in vielen Fällen, auch in unserem biologischen System, Wasser. Es kann immer die Membran durchfließen, jedoch nicht alle darin gelösten Teilchen.
Beim Vorgang der Osmose wird versucht ein Gleichgewicht zwischen Innen- und Außenraum zu schaffen. Das Wasser wird also vom Ort des höheren Wasserpotentials, indem sich weniger gelöste Teilchen befinden, in die Richtung des niedrigeren Wasserpotentials mit mehr gelösten Teilchen fließen. Dieser Osmotische Druck wird solange aufrechterhalten bis es zu einem Konzentrationsausgleich der Teilchen auf beiden Seiten der semipermeable Membran kommt. Dabei entsteht ein verstärktes Ein-/Austreten von Wasser. Erst wenn dies erreicht ist fließt in beide Richtungen die gleiche Menge an Wasser.
Ein beliebtes Beispiel für Osmose sind Kirschen. Deren Außenhaut besteht aus einer semipermeablen Membran. Im Spätsommer, wenn die Kirschen reifen, liegt ein der Zuckergehalt im Zellinneren auf dem höchsten Level. Werden die Kirschen nun von Regenwasser benetzt wird die Wirkung der Osmose deutlich. Das Wasser auf der Außenseite der Frucht hat ein hohes chemisches Potential da es nur sehr wenig gelöste Teilchen enthält. Es dringt in die äußere Haut ein, das Wasser als Lösungsmittel im inneren weißt durch den hohen Zuckergehalt ein niedriges chemisches Potential auf. Ein Ausgleich kann also nur stattfinden indem sich die Kirsche mit dem Wasser vollsaugt um den Zellsaft im inneren quasi zu verdünnen. Leider kann die Kirsche nicht ungebegrenzt Wasser aufnehmen um irgendwann den Ausgleich zu schaffen… und platzt auf.
Zusammengefasst ist Osmose also der Vorgang des Ausgleichs der Teilchen auf der Innen- und Außenseite einer Membran. (Die Lösung in der sich die Teilchen befinden ist meist Wasser.)