Springen naar inhoud

Water permanent in beweging door osmose


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Quazar

    Quazar


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 oktober 2004 - 20:09

Geplaatste afbeelding

Wikipedia:

Osmose is een natuurkundig proces op basis van diffusie waarbij een vloeistof waarin stoffen zijn opgelost stroomt door een zogenaamd halfdoorlatend membraan (een semi-permeabele wand), dat wel de vloeistof doorlaat maar niet de opgeloste stoffen. Hierbij zal de vloeistof stromen van de zijde waar de concentratie van opgeloste stoffen lager is naar de zijde waar deze hoger is. Een verklaring voor dit verschijnsel is dat aan de kant van de opgeloste stoffen minder vaak een molecuul van het oplosmiddel tegen een opening in het membraan zal botsen dan aan de andere kant, omdat een deel van de ruimte door de opgeloste moleculen wordt ingenomen. Wanneer de stroming wordt tegengehouden, wordt door de oplossing een druk opgebouwd. Deze zogenaamde osmotische druk is min of meer evenredig aan de druk die de opgeloste deeltjes zouden uitoefenen als ze zich als een gas in de lege ruimte zouden bevinden in die concentratie. Hieruit volgt dat de osmotische druk slechts een functie is van het aantal opgeloste moleculen of ionen, en niet van hun identiteit of grootte. Omdat oplossingen van veel stoffen sterk geconcentreerd kunnen zijn kan de osmotische druk zeer groot worden: vele bars!


Uitleg:

Het water uit de grote bak zal, door de grotere osmotische waarde in de buis aan de linkerzijkant, zich door het semi-permeabele membraan "bewegen". Het zal dus in de buis terechtkomen. (Het osmose prinipe)

Wikipedia:

Door over een halfdoorlatend membraan een drukverschil aan te brengen kan dit ook als een filter gaan werken: het oplosmiddel zal zich dan naar de kant bewegen waar de som van de externe druk en de osmotische druk het laagst is. Als de externe druk aan de kant van de geconcentreerde oplossing groot genoeg is, zal het zuivere oplosmiddel (zonder de opgeloste stoffen mee te nemen) naar de andere kant worden geperst. Deze zuiveringsmethode wordt dialyse of omgekeerde osmose genoemd.


Als de buis volledig gevuld is zal het water zich door het semi-permeabele membraan (dit werkt dus als een filter dat het water doorlaat en de ionen Na+ en Cl- niet doorlaat) bovenaan de bak "bewegen", dit proces zal werken doordat het water aan de zwaartekracht onderhevig is. Grotere druk aan de bovenkan dan aan de onderkant van de het membraan.

Het water is dus in beweging.
Het aanwezige NaCl in de buis zal daar blijven, want het kan niet door de semi-permeabele membranen heen.

Het lijkt mij dus een oneindig proces waarbij Temperatuur (bewegingsenergie van de moleculen) wordt omgezet in nuttige bewegingsenergie van het water.

Er is nu denk ik een probleem over, namelijk het verstopt raken van de filters/membranen.

Wikipedia:

Zeewater kan met deze techniek in drinkwater worden omgezet; maar dit is kostbaar en dus alleen onder bepaalde omstandigheden de moeite waard. Ook de problemen van het verstopt raken van de membranen zijn nog niet bevredigend opgelost. Zie ook:
ontziltingsinstallatie


Dit lijkt mij bij het onderste mebraan niet een probleem omdat er aan de NaCl-kant altijd water aanwezig is dat het mebraan zuivert.
Bij het bovenste membraan moet er dus ook voor gezorgd worden dat er altijd water aanwezig is. De buis moet altijd volledig gevuld zijn.

Ik heb dit nog nooit praktisch uitgevoerd wegens het niet kunnen verkrijgen van semi-permeabele membranen.

Ik zou graag reactie willen krijgen van mensen die verstand hebben van natuurkunde en dit onderwerp (suyver bijvoorbeeld ;) ) . Andere reacties zal ik zeker niet waarderen, zeker niet reacties die zich erop baseren dat een perpetuum mobilae niet mogelijk is en dat als enige weerlegging van dit systeem/apparaat gebruiken.

Ook verplaatsing naar het theotie-ontwikkelingsforum zal ik jammer vinden, want dit is niet een of ander hersenspinsel over dimensies en relativistische onjuistheden. :shock:

P.S. Dit is een leuk en goed forum, alleen er is een duidelijk niveauverschil tussen de leden, en dit lijdt vaak tot ergenis van beide groepen. (bedoeld als positieve opbouwende kritiek) ;)

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Knownothing

    Knownothing


  • >250 berichten
  • 742 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 oktober 2004 - 21:09

Zou er niet een evenwicht ontstaan tussen de osmotische kracht die het water naar binnen trekt en de zwaartekracht die het water naar buiten trekt?
Zeg nooit: 'Ik kan me niet voorstellen dat dit-of-dat zich heeft kunnen ontwikkelen door natuurlijke selectie' en neem iemand die dat zegt nooit serieus. Keer op keer blijkt het een inleiding te zijn tot een intellectuele bananenschil-ervaring.(Dawkins)

#3

Quazar

    Quazar


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 oktober 2004 - 21:25

Ja dat zal ook zeker ontstaan, maar laten we er van uitgaan dat het evenwicht boven het tweede filter licht zodat de zwaartekracht het water dat door dit evenwicht aan de rechterkant van de buis is gekomen het door het tweede filter heen trekt. Ik denk dat dit evenwicht praktisch zeker mogelijk is.

Stom van mij dat ik dit er niet eerder bij verteld heb.

#4

Mafkees

    Mafkees


  • >250 berichten
  • 306 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 oktober 2004 - 09:20

Ja dat zal ook zeker ontstaan, maar laten we er van uitgaan dat het evenwicht boven het tweede filter licht zodat de zwaartekracht het water dat door dit evenwicht aan de rechterkant van de buis is gekomen het door het tweede filter heen trekt. Ik denk dat dit evenwicht praktisch zeker mogelijk is.

Stom van mij dat ik dit er niet eerder bij verteld heb.


Die aanname bevalt me alleen niet, ik heb namelijk het idee dat dit evenwicht zich al instelt voordat het water bij het tweede filter is aangekomen. Als er namelijk water onderin de NaCl-oplossing komt, zullen de opgeloste ionen zich gaan gaan diffuseren in de "nieuw" ontstane oplossing, dus er zullen meer ionen gaan zitten in het onderste gedeelte van de oplossing. Hierdoor neemt dus ook de osmotische kracht van de gehele oplossing af, terwijl de zwaartekracht constant blijft. Het is trouwens niet alleen de diffusie, die de Na+ en Cl- ionen naar beneden haalt, maar ook de grotere dichtheid (lees: zwaartekracht).

#5

Quazar

    Quazar


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 oktober 2004 - 13:09

Die aanname bevalt me alleen niet, ik heb namelijk het idee dat dit evenwicht zich al instelt voordat het water bij het tweede filter is aangekomen.


Het tweede filter kan natuurlijk altijd lager geplaatst worden, als er ook maar een klein hoogteverschil van het water in de buis is, dan kan het systeem gewoon werken.

Als er namelijk water onderin de NaCl-oplossing komt, zullen de opgeloste ionen zich gaan gaan diffuseren in de "nieuw" ontstane oplossing, dus er zullen meer ionen gaan zitten in het onderste gedeelte van de oplossing. Hierdoor neemt dus ook de osmotische kracht van de gehele oplossing af, terwijl de zwaartekracht constant blijft. Het is trouwens niet alleen de diffusie, die de Na+ en Cl- ionen naar beneden haalt, maar ook de grotere dichtheid (lees: zwaartekracht).


Er zullen inderdaad meer ionen onderin de oplossing zitten dan bovenin, maar er zal hiertussen geen extreem groot verschil zijn. De argumenten die jij geeft zijn onjuist. Diffusie zorgt er namelijk voor dat de ionen zich zo gelijk mogelijk door de oplossing verspreiden. Alleen de zwaartekracht zorgt voor dit effect, diffusie werkt dit juist tegen.
Alleen de volgende aanname die jij maakt is totaal verkeerd, de osmotische druk zal juist toenemen door dit proces. Osmotische druk is evenredig met de concentratie van de opgeloste stoffen. Doordat er meer ionen onderin de buis, dus in de buurt van het filter waar het effect van de concentratie speelt, zitten zal de osmotische druk/kracht toenemen.

Het evenwicht wordt gevormd door 3 processen:* Er is een bepaalde osmotische druk die dus evenredig is met de concentratie ionen in de buis
* Als er meer water in de buis komt neemt de ionen-concentratie af en dus ook de osmotische druk.
* Als er meer water in de buis komt neemt de zwaartekracht op het water toe.
Er ontstaat een evenwicht tussen enerzijds de zwaartekracht die toeneemt en de osmotische druk die afneemt.

#6

Steabert

    Steabert


  • >250 berichten
  • 255 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 oktober 2004 - 16:12

stel je het volgende voor:

het water stijgt in de buis en komt aan het tweede membraan, dan vormt er zich een druppel op het tweede membraan.
deze druppel zal terug naar binnen gezogen worden door de osmose.
je zou dit kunnen oplossen door het niveau in de buis heel hoog te nemen, maar dan zou het water daar in de eerste plaats al nooit raken.

#7

Suis

    Suis


  • >25 berichten
  • 30 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 16 oktober 2004 - 15:51

Weet iemand misschien dan wel waar je van die semi-permeabele membranen kunt halen/bestellen?

#8

Quazar

    Quazar


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 17 oktober 2004 - 10:10

d het argument van jouw probeer ik later te verwerpen, heb nu geen tijd om te tekenen.

Ik wil ook wel graag weten waar je die mebramen kunt krijgen.

#9

Knownothing

    Knownothing


  • >250 berichten
  • 742 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 17 oktober 2004 - 16:48

Plezierige website die hier verband mee houdt:

http://www.lhup.edu/...seum/unwork.htm

Bekijk vooral het reverse osmosis-apparaat, dat een beetje op het voorgestelde toestel lijkt.
Zeg nooit: 'Ik kan me niet voorstellen dat dit-of-dat zich heeft kunnen ontwikkelen door natuurlijke selectie' en neem iemand die dat zegt nooit serieus. Keer op keer blijkt het een inleiding te zijn tot een intellectuele bananenschil-ervaring.(Dawkins)

#10

Steabert

    Steabert


  • >250 berichten
  • 255 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 17 oktober 2004 - 16:59

d het argument van jouw probeer ik later te verwerpen, heb nu geen tijd om te tekenen.

Ik wil ook wel graag weten waar je die mebramen kunt krijgen.


als je het wil uittesten, kan je zo'n membraan heel eenvoudig kopen: namelijk koop een ei!!
het vliesje tussen de schaal en het eiwit is een semi-permeabel membraan (het zal water doorlaten en géén zout!)
om het vliesje gemakkelijk te verkrijgen leg je het (rauwe) ei in een glas met azijn.
er vormt zich na een tijd schuim, ververs dan eens de azijn.
na een dag (of twee) is de schaal volledig opgelost, nu kan je in het vlies een gaatje knippen om de inhoud eruit te laten. :wink:

#11

Mafkees

    Mafkees


  • >250 berichten
  • 306 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 17 oktober 2004 - 20:16

Plezierige website die hier verband mee houdt:

http://www.lhup.edu/...seum/unwork.htm

Bekijk vooral het reverse osmosis-apparaat, dat een beetje op het voorgestelde toestel lijkt.


Goeie link Knownothing! Dit verklaart 'n hoop. :wink:

#12

Quazar

    Quazar


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 17 oktober 2004 - 22:09

stel je het volgende voor:

het water stijgt in de buis en komt aan het tweede membraan, dan vormt er zich een druppel op het tweede membraan.
deze druppel zal terug naar binnen gezogen worden door de osmose.
je zou dit kunnen oplossen door het niveau in de buis heel hoog te nemen, maar dan zou het water daar in de eerste plaats al nooit raken.


d het argument van jouw probeer ik later te verwerpen, heb nu geen tijd om te tekenen.


Nou daar gaat ie dan. :shock:

Geplaatste afbeelding

Laten we aannemen dat het evenwicht tussen osmose en zwaartekacht in de linker buis zich in stelt op hoogte L. Dus druk osmose is gelijk aan druk zwaartekracht.
Als we dan aannemen dat in de rechterbuis een waterkolom van 0,8L ontstaat dan is de druk van de zwaartekracht in de rechterbuis ongeveer 0,8 keer de druk van de zwaartekracht in de linkerbuis.
Maar er ontstaat onder het rechter membraam een druppel, laten we aannemen dat die druppel een raakoppervlak met het membraam heeft van 25 mm^2 en dat beide membramen een oppervlak hebben van 1000 mm^2. De osmotische tegendruk van het rechter membraam is dus maar 25/1000 = 1/40 keer de tegendruk van het linker membraam. Naar mijn mening zal het water dus wel door het membraam heen kunnen en zal het niet weer 'teruggezogen' worden.

Plezierige website die hier verband mee houdt:

http://www.lhup.edu/...seum/unwork.htm

Bekijk vooral het reverse osmosis-apparaat, dat een beetje op het voorgestelde toestel lijkt.


Het argument dat tegen het werken van dat apparaat gebruikt wordt kan niet gebruikt worden tegen mijn toestel, want de druk die dit toestel laat werken wordt niet gegenereerd door druk op grote dieptes in de oceaan.

als je het wil uittesten, kan je zo'n membraan heel eenvoudig kopen: namelijk koop een ei!!
het vliesje tussen de schaal en het eiwit is een semi-permeabel membraan (het zal water doorlaten en géén zout!)
om het vliesje gemakkelijk te verkrijgen leg je het (rauwe) ei in een glas met azijn.
er vormt zich na een tijd schuim, ververs dan eens de azijn.
na een dag (of twee) is de schaal volledig opgelost, nu kan je in het vlies een gaatje knippen om de inhoud eruit te laten.


Laat dat eenvoudig maar weg.

Weet niemand een website of iets dergelijks waar je die vliezen/membramen kan vinden, zodat ik het uitproberen kan.

#13

Steabert

    Steabert


  • >250 berichten
  • 255 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 18 oktober 2004 - 06:42

Laten we aannemen dat het evenwicht tussen osmose en zwaartekacht in de linker buis zich in stelt op hoogte L. Dus druk osmose is gelijk aan druk zwaartekracht.
Als we dan aannemen dat in de rechterbuis een waterkolom van 0,8L ontstaat dan is de druk van de zwaartekracht in de rechterbuis ongeveer 0,8 keer de druk van de zwaartekracht in de linkerbuis.
Maar er ontstaat onder het rechter membraam een druppel, laten we aannemen dat die druppel een raakoppervlak met het membraam heeft van 25 mm^2 en dat beide membramen een oppervlak hebben van 1000 mm^2. De osmotische tegendruk van het rechter membraam is dus maar 25/1000 = 1/40 keer de tegendruk van het linker membraam. Naar mijn mening zal het water dus wel door het membraam heen kunnen en zal het niet weer 'teruggezogen' worden.


laat het nu zo zijn dat druk onafhankelijk is van het oppervlak :shock:

de voorwaarden die nodig zijn om het water er rechts te laten uitlopen zullen altijd verhinderen dat het water er links in komt en omgekeerd.
je zal nooit tot een dynamisch systeem komen.

#14


  • Gast

Geplaatst op 02 november 2004 - 16:52

door het hoogte verschil tussen bijde openingen ontstaat er een onderdruk boven het bovenste membraan waardoor er geen water door zal komen.

osmose door het membraan lukt alleen in 'evenwicht' geringe tegendruk maar het membraan ondoorlaatbaar

#15

Magnetoow

    Magnetoow


  • 0 - 25 berichten
  • 13 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 november 2004 - 11:32

Geplaatste afbeelding

In eerste instantie zullen de drukken gelijk zijn, maar zodra water in de buis komt vanwege het osmose proces zal het gewicht van de buis toenemen en zal vanwege het ophangsysteem via de zuiger de druk in de afgesloten ruimte onder het tweede membraam afnemen. Hierdoor krijg je naast de zwaartekracht ook een onderdruk die de druppels door het membraam helpt te krijgen.

Ik besef dat dit erg onpractisch is uit te voeren en weet ook niet hoeveel water er in de buis komt en dus hoeveel onderdruk je creeert, maar het zou wellicht net de 'druppel' kunnen zijn!





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures