Ozmotik basınç hesaplayıcı

Suyun ideal ozmotik basıncını çözünmüş türlerin konsantrasyonlarından tahmin edin veya yalnızca TDS mevcut olduğunda açıkça tanımlanmış bir sodyum klorür (NaCl) yaklaşımı kullanın. Bu, bir ön değerlendirme hesabıdır; ters ozmoz sistemi tasarımı değildir.

Hesaplama yöntemiÇözünmüş türlerin analiziNaCl olarak kabul edilen TDS

Analiz modunda çözünmüş türleri aşağıya girin; ayrı TDS alanı dikkate alınmaz. Boş bırakılan türler sıfır kabul edilir. NaCl yaklaşımı modunda yalnızca TDS ve sıcaklık kullanılır; türlere ait alanlar dikkate alınmaz.

Su analizi

Çözünmüş türler	Konsantrasyon	Birim	Acı su örneği (mg/L)	Deniz suyu örneği (mg/L)
Amonyum (NH4+)		mg/L ppm g/m3 mol/L mmol/L	0.05	-
Potasyum (K+)		mg/L ppm g/m3 mol/L mmol/L	3.3	390
Sodyum (Na+)		mg/L ppm g/m3 mol/L mmol/L	36	10900
Magnezyum (Mg2+)		mg/L ppm g/m3 mol/L mmol/L	6	1310
Kalsiyum (Ca2+)		mg/L ppm g/m3 mol/L mmol/L	84	410
Stronsiyum (Sr2+)		mg/L ppm g/m3 mol/L mmol/L	0.7	13
Baryum (Ba2+)		mg/L ppm g/m3 mol/L mmol/L	0.07	0.05
Karbonat (CO32-)		mg/L ppm g/m3 mol/L mmol/L	-	-
Bikarbonat (HCO3-)		mg/L ppm g/m3 mol/L mmol/L	265	152
Nitrat (NO3-)		mg/L ppm g/m3 mol/L mmol/L	4.3	0.6
Klorür (Cl-)		mg/L ppm g/m3 mol/L mmol/L	45	19700
Florür (F-)		mg/L ppm g/m3 mol/L mmol/L	0.14	1.4
Sülfat (SO42-)		mg/L ppm g/m3 mol/L mmol/L	24	2740
Silika (SiO2)		mg/L ppm g/m3 mol/L mmol/L	9	5
Bor (B)		mg/L ppm g/m3 mol/L mmol/L	-	5

Acı su örneğini kullan Deniz suyu örneğini kullan

Örnekler analiz modunu seçer, konsantrasyon birimlerini yeniden mg/L olarak ayarlar ve sıcaklığı acı su için 12 °C, deniz suyu için 20 °C olarak belirler. Kendi suyunuzun analizinin yerini tutmazlar. Bir örnekteki tire, bu gösterim için sıfır girildiği anlamına gelir.

NaCl yaklaşımı modu için TDS (mg/L)

Su sıcaklığı

Sıcaklık birimi°C°FK

İdeal ozmotik basıncı hesapla Değerleri temizle

Sonuçlar

Bildirilen konsantrasyonların toplamı (mg/L)
Toplam çözünmüş tanecik konsantrasyonu (mmol/L)
İdeal ozmotik basınç (bar)

Ozmotik basınç nedir?

Ozmoz, suyun yarı geçirgen bir membrandan çözünmüş tanecik konsantrasyonu daha yüksek olan tarafa doğru hareketidir. Ozmotik basınç, denge koşullarında bu net hareketi durdurmak için gereken basınçtır. Çözünmüş taneciklerin sayısı önemlidir: farklı tuzların eşit kütleleri farklı ozmotik basınçlar oluşturabilir.

Formül ve birimler

π = RTΣc_j; burada π bar cinsinden ideal ozmotik basınç, R = 0,0831446 L·bar/(mol·K), T kelvin cinsinden sıcaklık (°C + 273,15) ve Σc_j mol/L cinsinden çözünmüş tanecik konsantrasyonlarının toplamıdır. Görüntülenen tanecik konsantrasyonu mmol/L cinsindendir. Molarite, çözeltinin litresi başına ölçülür; molalite ise çözücünün kilogramı başına ölçülür ve ek yoğunluk ve bileşim bilgileri olmadan bu girdilerden kesin olarak elde edilemez.

Analiz zaten iyonları ayrı ayrı listeler; bu nedenle her iyon bir kez sayılır ve ek bir ayrışma faktörü uygulanmaz. NaCl yaklaşımında, Na⁺ ve Cl⁻ iyonlarına tam ayrışma varsayılır; dolayısıyla Σc_j = 2 × TDS/(58,44 × 1000) olur; burada TDS mg/L cinsindendir. Örneğin, bu ideal modelde 25 °C sıcaklıkta NaCl cinsinden 1000 mg/L, yaklaşık 0,848 bar basınç verir.

Analiz nasıl girilir?

Belirtilen türler cinsinden bildirilen konsantrasyonları kullanın: kalsiyum için Ca, bikarbonat için HCO₃, silika için SiO₂ ve bor için B. CaCO₃, azot veya başka bir raporlama esasıyla bildirilen değerleri girmeden önce dönüştürün. Hesaplama, çözünmüş silikanın (SiO₂ olarak bildirilen) veya borun (B olarak bildirilen) her molü için bir mol çözünmüş tanecik sayar; pH'ye bağlı türleşmeyi hesaplamaz. İlgili çözünmüş bileşenleri dahil edin ve analizin iyon dengesini kontrol edin. Eksik iyonlar, çözünmüş gazlar veya listelenmemiş çözünmüş organik maddeler sonucu etkileyebilir.

ppm seçeneği sayısal olarak mg/L'ye eşit kabul edilir; bu, seyreltik sulu çözeltiler için bir yaklaşımdır. g/m³ birimi mg/L'ye eşittir. Bildirilen konsantrasyon toplamı yalnızca girilen türleri ve bunlar için belirtilen raporlama esasını kapsar; dolayısıyla bir laboratuvar TDS ölçümü değildir. TDS tek başına tuz bileşimini belirlemez ve NaCl yaklaşımı deniz suyunun kimyasal özelliklerinin tamamını yansıtmaz.

Bu değer neden RO işletme basıncı değildir?

Ters ozmoz, uygulanan hidrolik basınç farkıyla birlikte besleme/konsantre ile permeat arasındaki ozmotik basınç farkına bağlıdır. Gerekli işletme basıncı ayrıca geri kazanım oranına, membran geçirgenliğine, debiye, basınç kayıplarına ve konsantrasyon polarizasyonuna bağlıdır. Besleme suyunun ozmotik basıncının sabit bir katı kullanılarak pompanın çalışma gereksinimleri belirlenemez veya membran seçilemez.

Tahminin sınırları

Model ideal davranış varsayar ve ozmotik katsayı veya aktivite düzeltmesi uygulamaz. En uygun kullanım alanı, seyreltik çözeltiler için yaklaşık hesaplamadır. Deniz suyu, yüksek tuzlulukta çözeltiler veya tasarım kararları için uygun bir ideal olmayan model ve membran tasarım hesabı kullanın. Kabul edilen 0–100 °C sıcaklık aralığı bir yazılım girdi sınırıdır; doğrulanmış bir doğruluk aralığı veya membran işletme sınırı değildir.

Su analiziniz ve RO uygulamanız hakkında Lenntech ile iletişime geçin.

FilmTec membran elemanları · Diğer hesaplama araçları

Kaynaklar: OpenStax: Koligatif özellikler; DuPont FilmTec RO/NF Teknik Kılavuzu.

Uyarı: Lenntech BV, hesaplamadaki, programın kendisindeki veya açıklamadaki hatalardan sorumlu tutulamaz. Sorularınız veya görüşleriniz için lütfen bizimle iletişime geçin.