به گزارش خبرنگار ایمنا، «اسمز» یا «گذرندگی» به فرآیندی گفته می‌شود که طی آن، حلال از طریق یک غشای نیمه‌تراوا از نقطه‌ای که محلول رقیق‌تر است به نقطه غلیظ‌تر نفوذ می‌کند؛ به‌طورمثال عبور آب از غشا نمونه‌ای از حرکت محلول رقیق به غلیظ است. در اسمز، برای جابه‌جایی انرژی مصرف نمی‌شود و اگر بین دو محلول غلیظ و رقیق غشایی وجود داشته‌باشد، بدون مصرف انرژی این جابه‌جایی رخ می‌دهد. اسمز، معکوس یکی دیگر از فرآیندهای انتقال محسوب می‌شود که طی آن محلول از سمت غلیظ به رقیق نفوذ می‌کند که از این فرآیند می‌توان در تصفیه آب استفاده کرد. برای بررسی و شناخت کاربردهای اسمز با «حمیدرضا یوسفی» دکترای شیمی آلی گفت‌وگویی انجام داده‌ایم که در ادامه می‌خوانید:
اسمز چیست؟
اسمز، فرآیندی است که در آن انتقال رخ می‌دهد و به نوعی حرکتی از نقطه‌ای به نقطه دیگر است. معمولاً انتقال و حرکت در فرآیند اسمز از محلول رقیق‌تر به غلیظ‌تر رخ می‌دهد. از فرآیند اسمز می‌توان به عنوان پلی هوشمند نیز یاد کرد؛ چراکه در این فرآیند، انتقال به دقت شکل می‌گیرد.
فرآیند اسمز چگونه کشف شد؟
این اصطلاح قدمت بسیاری دارد و کشف آن به دهه‌های ۱۸۸۰ باز می‌گردد. در آن زمان شیمی‌دانی آلمانی به نام «ویلهل سپر» به همراه دیگر دانشمندان برای نخستین‌بار اصطلاح اسمز را کشف و استفاده کرد؛ البته در آن زمان اسمز به این صورت شناخته نمی‌شد بلکه تنها به شکل آزمایش‌های ساده‌ای برای ایجاد تبادلی بین دو نمونه متفاوت از نظر غلظت شکل می‌گرفت.
انتقال در فرآیند اسمز چگونه رخ می‌دهد؟
در فرآیند اسمز، باید به چند نکته توجه کرد که یکی از مهم‌ترین آن‌ها وجود حلالی برای رخ‌دادن فرآیند انتقال است. در فرآیند اسمز به غشا نیاز داریم که وظیفه آن انتخاب ماده و سنجش مقدار مورد نظر برای عبور دادن است؛ درواقع غشا بزرگ‌ترین مهندسی را در خود جای داده است و می‌تواند ماده‌ای را مشخص و به مقدار معینی از آن را انتقال دهد.
اسمز چه کاربردی دارد؟
پدیده اسمز، تنها در حد یک واکنش ساده فیزیکی یا شیمیایی نیست بلکه بسیار کاربرد دارد. هم‌اکنون شبیه‌سازی‌هایی با استفاده از برنامه‌های کامپیوتری انجام شده است که به خوبی انتقال‌ها را در فرآیند اسمز نشان می‌دهد. اسمز در گیاه کاربرد بسیاری دارد و برای دانشجویان و محققان زمینه گیاه اصطلاحاتی مانند هایپرتونیک، ایزوتونیک و ایپوتونیک بسیار مهم است؛ این اصطلاحات مشخص می‌کند که اسمز به چه صورت باید به رساندن املاح در گیاه کمک کند تا آن را از حالت پژمردگی خارج و احیا کند.
فرآیند اسمز در بدن انسان چه کاربردی دارد؟
اسمز در بدن انسان نیز به نوعی می‌تواند موجب احیای گلبول‌ها و سلول‌های پژمرده شود. علاوه بر ویژگی‌های ذکر شده، اسمز کاربردهای دیگری نیز در حیطه درمانی دارد؛ به‌طورمثال پیرامون باکتری‌هایی که عامل بیماری‌های بسیاری از جمله سل و وبا است، می‌توان از این پدیده استفاده کرد؛ فرآیند اسمز معکوس می‌تواند باکتری‌های مضر را خارج و فرد بیمار را درمان کند.
کاربردهای دیگر اسمز چیست؟
به‌طورکلی اسمز فرآیندی است که در آن نمونه رقیق از طریق غشا به محلول غلیظ‌تر نفوذ می‌کند که در این فرآیند، انتشار محلول و سلول نیز بسیار حائز اهمیت است. از فرآیند اسمز در حیطه مایعات یونی و در رشته شیمی و داروسازی نیز بسیار استفاده می‌شود؛ این فرآیند در رشد گیاه و شرایط خون انسان بسیار تأثیر دارد و به عنوان یک کنترل‌کننده می‌تواند موجب ایجاد تعادل در بدن یا گیاه شود. به طور کلی اسمز، فرآیندی بسیار کاربردی و مثبت است که می‌تواند نقاطی که تجمع وجود دارد را شناسایی و از مشکلاتی اعم از مسدودی یا لخته شدن خون جلوگیری کند.
آیا می‌توان از فرآیند اسمز معکوس در تصفیه آب استفاده کرد؟
بله؛ آب شامل چندین مواد و املاح مختلف است و هنگامی که نیاز داشته‌باشیم برخی املاح را حذف یا نگه‌داریم، می‌توانیم از فرآیندهای اسمز استفاده کنیم. فرآیند اسمز می‌تواند یک حالت انتقال یون انجام دهد و به نوعی موادی که نیاز نداریم را به مقدار لازم حذف کند. اسمز، فرآیندی هوشمند و قابل برنامه‌ریزی است که علم کاربرد آن را در ایجاد نسل جدیدی از تصفیه‌کنندگان آب اثبات کرده است.
برای استفاده از اسمز در تصفیه آب باید علم شیمی و فرآیندهای زیست‌شناسی را با علم IT ارتباط دهیم؛ زیرا این فرآیند قابلیت برنامه‌نویسی دارد و در دنیا نیز کاربرد آن مشخص شده است. با استفاده از برنامه‌ریزی این فرآیند می‌توان مشخص کرد که چه مقدار از املاح و مواد موجود در آب یا هر ماده دیگری اضافه است و باید حذف شود.
نظر شما