אוסמוזה הפוכה הינה תהליך של טיהור מים, היוצר מים מטוהרים, מסוננים, נקיים ואיכותיים. הבעיה היא, שתהליך זה עלול ליצור קורוזיה בצנרת המובילה את המים.
אחד מהפתרונות להגנה על הצנרת, למניעה או להאטה של קורוזיה היא להעביר אותה תהליך של פסיבציה בעזרת יצירת שכבת מגן על צנרת המתכת.
מהי אוסמוזה הפוכה?
תהליך של אוסמוזה הפוכה (או בעברית -“פעפוע הפוך”) הוא תהליך של טיהור מים, שבו עוברים המים בלחץ גבוה דרך ממברנות סינון עדינות מאוד שאינה מאפשרת לפסולת, לחיידקים, למינרלים שונים, למתכות כבדות ועוד להיכנס לתוך המים.
התהליך מתבצע ע"י הפעלת לחץ על המים כנגד אותה מסננת (ממברנה).
משתמשים בתהליך של אוסמוזה הפוכה כאשר מתפילים במערכת המים הארצית מי ים מלוחים לשם אספקת מי שתייה איכותיים לשתייה, לצרכי תעשייה, רפואה וחקלאות. התהליך הזה מאפשר לנצל משאבי מים שאינם מיועדים לשתייה (כמו מי ים) ולהפוך אותם (לאחר סינון המלחים והמינרלים המיותרים) לראויים לשתייה ואף לטעימים יותר.
כמו כן, ניתן גם להתקין מערכת כזו לשימוש ביתי, הכוללת מסנן מכאני העוצר חלקיקים גדולים ובנוסף גם מסנן פחם והממברנה עצמה. בשימוש הביתי, תהליך זה מאריך את זמן השימוש במכשירים הביתיים השונים הצורכים מים לשם הפעלתם ומונעים היווצרות אבנית.
תהליך זה הינו חשוב וחיוני לשם טיהור מים ואספקת מים נקיים ואיכותיים וקשור בצורה מובהקת לבריאות הציבור ולייצור תעשייתי איכותי במגוון תחומים.
כמה מילים על קורוזיה
קורוזיה הינה תהליך טבעי של החלשות או התפרקות מתכת כתוצאה של תגובות כימיות ואלקטרוכימיות לחומרים סביבתיים שונים, כגון: לחות, חמצן, מלחים וחומצות.
בין המתכות – אלומיניום ונירוסטה הינן עמידות יותר לקורוזיה ואילו ברזל ופלדה הינן מתכות החשופות יותר להיווצרות קורוזיה.
כמו כן, טמפרטורות גבוהות וסביבה חומצית או בסיסית מאוד עלולים להגביר את הסיכוי לקורוזיה.
קיימת קורוזיה אלקטרוכימית הנוצרת כתוצאה של מעגל חשמלי הנוצר בין מתכות וכן קורוזיה כימית הנוצרת בעקבות מגע ישיר.
הקורוזיה יכולה לבוא לידי ביטוי כחלודה האופיינית במתכות כמו ברזל או פלדה כתוצאה מחשיפה למים וחמצן, כקורוזיה גלוונית בעת מגע בין שתי מתכות שונות בסביבה לחה, בחורים או שקעים במתכת או בהחלשתה.
הקשר בין קורוזיה למים שעברו אוסמוזה הפוכה
למרות חשיבותו הרבה של תהליך האוסמוזה ההפוכה, יש לצינורות ולמתקנים שעברו את התהליך הזה סיכון מוגבר לפתח קורוזיה.
הסיבות לכך הן:
- רמת החומציות של המים שעברו את תהליך האוסמוזה ההפוכה הינה גבוהה (רמת pH של מי אוסמוזה הינה כ 6.2-6.5 והיא בספקטרום החומצי של סרגל pH) ולכן כאשר נוצרת סביבה חומצית בצינורות המתכת גדל הסיכון להתפתחות קורוזיה.
- כמות המינרלים הטבעיים המצויים במים שעברו את התהליך הזה הינה נמוכה ובשל כך נוצרת תופעה של השתחררות מינרלים מתוך הצנרת אל תוך המים.
- המוליכות החשמלית במים מטוהרים הינה מאד נמוכה ולכן נוצר תהליך מעניין של "רעב כימי" של המים ליונים כדי להתאזן מבחינה כימית עם הסביבה. הם עושים זאת ע"י המסה ופירוק של מתכת הצינורות המוליכים מים והחלשת שכבות המגן שעל פני המתכת – דבר העלול ליצור קורוזיה.
איך פסיבציה יכולה לסייע למים שעברו אוסמוזה הפוכה?
בתהליך הפסיבציה יוצרים שכבת מגן על פני השטח של צנרת המים, שהופכת אותה לפסיבית (מכאן שם התהליך), לחומרים מזיקים. שכבת הפסיבציה עוזרת גם להפסקת ה"רעב הכימי" של המים שעברו אוסמוזה הפוכה, כדי למשוך לתוכם יונים מהמתכות וכמו כן גם מגנה על הצנרת מפני החומציות של המים.
תהליך הפסיבציה משרת בצורה טובה מאד בעיקר צנרת מים מפלדת אל-חלד, שהיא חומר הגלם השכיח למערכות של מים מטוהרים.
במסגרת התהליך משתמשים בחומצות מדוללות, כגון: חומצה חנקתית או חומצה פוספורית כדי לנקות את פני השטח של הצנרת לפני שיוצרים עליה את שכבת המגן.
כך מסייעת הפסיבציה להארכת השימוש בצנרת המים, לשמירה על תקינותה ולהפחתת הסיכון לפיתוח קורוזיה.
יש לציין, כי לעיתים יש צורך לחדש את הפסיבציה לאחר תקופת זמן, בשל היווצרות מחודשת של תנאים לפיתוח קורוזיה.
