逆浸透の圧力のかけ方

質問

逆浸透膜を用い、溶液そのものの自重で真水をとりだすことは可能ですか？
片側が真水、もう片方が塩水、といった条件なら、浸透圧があるので難しいかもしれませんが、片側が空気だったりすればできる気もします。
やはり現実的でなかったり、効率が悪かったりするのでしょうか？

よろしくお願いします。

回答No.2

kagakusuki · ベストアンサー

溶液の液面の高さの方がと、真水の液面の高さよりも高ければ、溶液の方が液圧（水圧）が高くなりますから、その圧力差を利用すれば、理論上は逆浸透膜を用いて、溶液そのものの自重で真水を取り出す事は可能です。
　例えば、長いパイプの一端に逆浸透膜を張り、逆浸透膜側が下になる様にパイプを立ててから、その中にある溶液の液面の高さが、逆浸透膜に加わる液圧が、その溶液の浸透圧を上回るのに充分な高さとなるまで、溶液を入れれば、逆浸透膜から淡水が染み出す事になります。
　但し、それだけでは、淡水を取り出して行けば、当然、元の溶液の濃度が高くなって行きますから、淡水を取り出すのに必要となる圧力も高くなって行き、液面の高さを際限なく高くしなければならなくなります。
　ですから、逆浸透膜を付けた部分の直ぐ上の辺りから枝管を出し、その枝管を上向きに曲げた上で、枝管の先に最初のパイプよりも少し長いパイプを取り付けておき、長い方のパイプに、新しい溶液を注ぎ込む事で、逆浸透膜に触れている液の濃度が一定になる様にする必要があります。

　尚、御質問は可能か否かを尋ねているものでしたので、上記の様な方法を回答致しましたが、それが実用性があるか否かは別問題です。
　例えば、逆浸透膜を用いて、塩分濃度3.5%の塩水から、塩分濃度0.01%の淡水を得る場合、最低55気圧程度の圧力差が必要になるらしいのですが、55気圧の圧力を発生させるためには、液面の高さを、逆浸透膜がある位置から測って、550メートル以上、高くしなければなりません。

お礼

回答ありがとうございます。
片側が真水でも空気でも、相当の圧力が必要ということですね。
枝管の話などもとても興味深かったです。

回答No.1

noname#160321

>片側が真水、もう片方が塩水、といった条件なら、浸透圧があるので難しい
難しくない。塩水を増やせば良いだけ。

お礼

解答ありがとうございます。

申し訳ないのですが、あまり理解できません。
塩水を増やすというのは、濃度を濃くするということですか？量を増やすということですか？
濃度を濃くすると、浸透圧が高まるので逆浸透を行う（浸透圧に逆らう）のはもっと難しくなると思います。
量を増やす（つまり自重を増して圧力も増やす）と、確かに圧力がかかって逆浸透できるようになると思いますが、
その場合自重だけで逆浸透を行うという話をほとんど聞かないのはなぜでしょうか？
私が知らないだけなのか、それとも効率面などで問題があるのか知りたいです。
もしよければ補足をいただけると嬉しいです。