Явление осмоса лежит в основе обмена веществ всех живых организмов. Как мы уже говорили, мембрана клетки в живых организмах также полупроницаема. Но в этом случае движение осуществляется в обоих направлениях, так как мембраны пропускают вещества в обе стороны. В нашем организме, например, мембраны кровеносных сосудов постоянно пропускают вещества в обе стороны. Таким образом, переваренная пища поступает в кровь, а двуокись углерода выводится из крови через легкие.

Для водоочистки в технологии прямого осмоса используются мембраны, способные пропускать только молекулы воды и, соответственно, задерживать все остальные молекулы.

Представим, что мембрана разделяет раствор (вода с примесями) и растворитель (чистая вода). Естественно, что концентрация растворителя в растворе оказывается менее высокой, поскольку часть молекул самого растворителя, то есть чистой воды, замещена молекулами растворенного вещества. Поэтому частицы растворителя из отдела, содержащего растворитель, через мембрану под воздействием естественного равновесного давления будут проникать в раствор. Соответственно, объем раствора будет увеличиваться, а концентрация примесей, то есть растворенных веществ – уменьшаться, тогда как объем растворителя будет соответственно уменьшаться.

Впервые осмос описал А. Нолле в 1748 году, однако исследовать это явление начали лишь спустя столетие.

Однако, если приложить раствору осмотическое давление, то есть давление, большее, чем равновесное давление, то возникает явление обратного осмоса, то есть явление, при котором молекулы воды из раствора, то есть из воды с примесями, проходят через стенки полупроницаемой мембраны в растворитель, то есть в чистую воду, делая ее, соответственно, еще чище. В зависимости от величины пор мембраны таким образом можно достигнуть требуемой степени очистки питьевой воды, причем этим способом можно удалить практически все виды загрязнения, даже вплоть до радионуклидного.

То есть при создании давления в более насыщенной сторонними веществами емкости, молекулы воды будут вынуждены поступать в емкость с изначально более «чистой» водой и делать ее еще более ненасыщенной, еще более чистой.

Обратный осмос используют с 1970-х годов при очистке воды, получении питьевой воды из морской воды, получении особо чистой воды для медицины и иных нужд.

Вкратце ознакомившись с многоступенчатой, безусловно, сложной и достаточно эффективной системой очистки воды, поступающей к нам как к конечному потребителю, можно было бы сделать вывод о безопасности, и, более того, пользе текущей из крана воды. Но даже специалисты в этой области вынуждены согласиться, что для получения воды самого лучшего качества, чистой, безо всяких других составляющих, обычной водоочистки, увы, совершенно недостаточно.

Так что же все-таки нам считать стопроцентной питьевой водой?

Конечно же, в первую очередь, это подземные воды, находящиеся на глубине, в «водоносных слоях». Они находятся между водонепроницаемыми слоями, и их количество, глубина расположения, непосредственно толщина и чистота зависят от окружающей местности.

Подземные воды, в отличие от поверхностных, демонстрируют многократно меньшее минеральное загрязнение и практическое отсутствие болезнетворных микроорганизмов. Для получения таких вод роют колодцы и бурят скважины.

Устройство скважин и колодцев отличается диаметром и степенью углубления в землю. У колодцев степень заглубления небольшая, но за счет большего диаметра создается постоянный запас воды. Вода отстаивается, но если колодец открытый или им долго не пользуются, то существует опасность его загрязнения. Также бытует мнение, что при определенных условиях уровень грунтовых вод может упасть и тогда вода в колодце может исчезнуть, поэтому скважина считается более надежной, так как заглубление в этом случае может идти на десятки метров.