Reverse Osmosis adalah teknologi yang digunakan untuk menghilangkan sebagian besar kontaminan dari air mendorong air di bawah tekanan melalui membran semi-permeabel.

Tujuan artikel ini yaitu memberi sedikit pengetahuan mengenai Reverse Osmosis serta  menjelaskan dasar-dasar dalam istilah sederhana yang seharusnya memberi pemahaman keseluruhan yang lebih baik tentang teknologi Reverse Osmosis dan aplikasinya.

Reverse osmosis, umumnya disebut sebagai RO, yang merupakan proses demineralisasi atau deionisasi air dengan mendorongnya di bawah tekanan melalui membran osmosis balik semi permeabel.

Untuk memahami tujuan dan proses Reverse Osmosis pembaca harus terlebih dahulu memahami apa yang terjadi secara alami pada proses Osmosis. Osmosis adalah fenomena yang terjadi secara alami dan salah satu proses paling penting di alam. Ini adalah sebuah proses dimana larutan garam yang lebih lemah akan cenderung bermigrasi ke larutan garam yang kuat. Contoh osmosis adalah saat akar tanaman menyerap air dari tanah dan ginjal kita menyerap air dari darah kita.

Di bawah ini adalah diagram yang menunjukkan bagaimana osmosis bekerja. Larutan yang konsentrasinya lebih rendah akan cenderung kecenderungan untuk bermigrasi ke solusi dengan konsentrasi yang lebih tinggi secara alami. Misalnya, jika Anda memiliki wadah penuh air dengan konsentrasi garam rendah dan wadah lain penuh dengan air dengan konsentrasi garam tinggi dan mereka dipisahkan oleh membran semi-permeabel, maka air dengan konsentrasi garam yang lebih rendah akan mulai bermigrasi menuju wadah air dengan konsentrasi garam yang lebih tinggi.

Membran semi-permeabel adalah membran yang memungkinkan beberapa atom atau molekul untuk lulus tetapi tidak yang lain. Contoh sederhananya adalah kasa. Ini memungkinkan molekul udara untuk melewati tetapi sesuatu yang lebih besar dari lubang di pintu kasa tidak mungkin dapat lewat. Contoh lain adalah kain gore-tex yang itu berisi film plastik yang sangat tipis di mana miliaran pori-pori kecil telah dipotong. Pori-pori besar cukup untuk membiarkan air menguap, tetapi cukup kecil untuk mencegah air cair lewat.

Reverse Osmosis adalah proses Osmosis secara terbalik. Sedangkan Osmosis terjadi secara alami tanpa memerlukan energi, untuk membalikkan proses osmosis kita perlu memberikan energi ke larutan yang salinitasnya lebih tinggi. Sebuah membran reverse osmosis adalah membran semi-permeabel yang memungkinkan lewatnya molekul air tetapi tidak sebagian besar garam terlarut, organik, bakteri dan pirogen. Namun, Anda perlu 'mendorong' air melalui membran osmosis balik dengan menerapkan tekanan yang lebih besar dari tekanan osmotik untuk mendemineralkan (demineralisasi atau deionisasi) air dalam proses. Hal tersebut memungkinkan kontaminan tertahan pada membrane semi-permeabel, sedangkan air murni dapat melewati membrane tersebut.

Di bawah ini adalah diagram yang menguraikan proses Reverse Osmosis. Ketika tekanan diterapkan ke larutan terkonsentrasi, molekul air dipaksa melalui membran semi-permeabel dan kontaminan tidak diizinkan.

Bagaimana cara kerja Reverse Osmosis?

Reverse osmosis bekerja dengan menggunakan pompa bertekanan tinggi untuk meningkatkan tekanan pada sisi larutan dengan kadar garam dan kontaminan yang tinggi dan gaya air melintasi membran RO semi-permeabel, kemudian meninggalkan hampir semua (sekitar 95% hingga 99%) garam terlarut di belakang membran. Jumlah tekanan yang dibutuhkan tergantung pada konsentrasi garam dari air umpan. Semakin besar konsentrasi garam dan kontaminan air umpan, semakin banyak tekanan diperlukan untuk mengatasi dan melawan tekanan osmotik.

Dalam istilah yang sangat sederhana, air umpan dipompa ke dalam sistem Reverse Osmosis (RO) dan menghasilkan dua jenis air yang keluar dari sistem RO yaitu air yang ‘bagus’ dan air yang ‘buruk’. Air yang bagus yang keluar dari sistem RO sebagian besar kontaminannya dihapus karena tertinggal pada membrane semi-permeabel dan disebut air permeat, namun masih ada sedikit kontaminan yang terkandung.

Air yang 'buruk' adalah air yang mengandung semua kontaminan yang tidak dapat melewati RO membran dan dikenal sebagai konsentrat, atau air asin.  Istilah air berkonsentrasi dan air asin adalah digunakan secara bergantian dan berarti hal yang sama. Di bawah ini adalah skema sederhana yang menunjukkan bagaimana sistem RO bekerja.

Saat air umpan masuk ke membran RO di bawah tekanan (tekanan yang cukup untuk mengatasi tekanan osmotik) molekul air melewati membran semi-permeabel. Garam dan kontaminan lainnya yang tidak mampu melewati membran akan dibuang melalui aliran konsentrat, yang mengalir ke saluran pembuangan atau dapat dimasukkan kembali sebagai air umpan dalam beberapa keadaan yang dapat didaur ulang melalui sistem RO untuk menghemat air. Dengan demikian dihasilkanlah air produk yang disebut permeat yang biasanya sudah berkurang kandungan garam terlarutnya sebanyak 95% hingga 99%.

(Sumber: Puretec)