No products in the cart.

در مطالب قبل، به بررسی انواع فشار در سیالات مانند فشار استاتیک، فشار دینامیک، فشار کل، فشار هیدرواستاتیک، فشار بخار، فشار پیزومتری، فشار اتمسفری، فشار تفاضلی و فشار بحرانی پرداختیم. در این مطلب، یکی دیگر از انواع فشار به نام فشار اسمزی را معرفی می کنیم که نقش کلیدی در فرآیندهای طبیعی و صنعتی ایفا می کند.
فشار اسمزی چیست؟
فشار اسمزی، فشاری است که برای متوقف کردن جریان خودبه خودی آب از ناحیه ای با غلظت کم (مثلاً آب خالص) به ناحیه ای با غلظت بالا (مثلاً آب شور) نیاز است.
- مثال ساده: فرض کنید دو ظرف دارید که با یک غشای نیمه تراوا از هم جدا شده اند. در یک طرف، آب خالص و در طرف دیگر، آب شور قرار دارد. آب خالص به طور طبیعی از غشا عبور می کند تا غلظت نمک در دو طرف برابر شود. فشار اسمزی، حداقل فشاری است که باید به طرف آب شور وارد کنید تا این جریان آب را متوقف کند.
کاربرد خانگی و صنعتی فشار اسمزی: آب شیرین کنهای اسمزی (اسمز معکوس)
یکی از مهم ترین فناوری های مبتنی بر فشار اسمزی، سیستم های اسمز معکوس (RO) است که برای نمکزدایی آب دریا یا تصفیه آب آشامیدنی استفاده می شود:
- چگونه کار میکند؟ آب شور یا آلوده تحت فشار بالا به غشای نیمه تراوا پمپاژ می شود. فشار اعمال شده از فشار اسمزی بیشتر است، بنابراین مولکول های آب به اجبار از غشا عبور می کنند، اما نمک ها و ناخالصی ها پشت غشا باقی می مانند. نتیجه: آب شیرین و قابل آشامیدن!
- کاربرد روزمره: بسیاری از آبسردکن های اداری یا فیلترهای زیرسینکی از همین فناوری استفاده می کنند تا املاح مضر آب را حذف کنند.
کاربرد ساده فشار اسمزی – نگهداری مواد غذایی با نمک یا شکر
- مثال: وقتی ماهی یا گوشت را با نمک زیاد آغشته می کنید، نمک باعث ایجاد محیطی با غلظت بالا در سطح ماده غذایی می شود.
- چه اتفاقی میافتد؟ فشار اسمزی ناشی از نمک، آب را از داخل سلول های باکتری ها و قارچ ها بیرون می کشد. این کار باعث کم آبی و مرگ میکروب ها می شود و ماده غذایی برای مدت طولانی تری سالم می ماند.
- کاربرد آشپزخانه ای: تهیه ترشی ها، مرباها، یا ماهی دودی!
چرا فشار اسمزی مهم است؟
- در طبیعت: جذب آب توسط ریشه گیاهان، تعادل آب در خاک های شور.
- در صنعت: نمک زدایی آب شور و لب شور، تولید داروها، و صنایع غذایی.
با شناخت فشار اسمزی، متوجه می شویم که این مفهوم نه تنها پایه علوم زیستی است، بلکه فناوری های نجات بخشی مانند آب شیرین کن ها و روش های ساده اما حیاتی مانند نگهداری غذا را ممکن ساخته است. در مقالات بعدی، به سراغ سایر انواع فشار خواهیم رفت!