Technologie

Nanotechnologie

Nanotechnologie je poměrně nový vědní obor

Intuitivně lidé nanotechnologii používali již odedávna (např. světoznámé české rudé sklo, které bylo barveno maličkými částečkami zlata), ale jako o vědním oboru se začalo o nanotechnologiích mluvit až v druhé polovině 20. století. Nanotechnologie je odvozena od předložky nano. Nanometr je miliardtina metru. Pro představu – tloušťka lidského vlasu je 42-95 mikrometrů, což je 42.000 – 95.000 nanometrů. Pokud tedy hovoříme o nanostrukturách, myslíme tím systémy, které jsou tisíckrát až stotisíckrát menší, než je tloušťka lidského vlasu.

V nano světě téměř nic nefunguje stejně jako v našem viditelném světě. Nanočástice vykazují neuvěřitelné vlastnosti např. indiferentní sloučeniny jsou v nano-světě reaktivní, z nevodičů se stávají supervodiče, často se hmota sama organizuje. To je způsobeno změnou vlnové délky elektronu v atomech nanostruktur a změnami tzv. band gap. Dnes je použití nanotechnologie poměrně široké. V biomedicíně, lékařské diagnostice a farmacii se používají některé postupy na komerční bázi, nanotechnologie pronikají do elektrotechniky a konstrukce obvodů a do chemické katalýzy.

Makro pohled na uhlíkové nanotrubice v Petriho misce

 

Skenování elektronovým mikroskopem CNT-amorfní

 

UHLÍKOVÉ NANO ČÁSTICE

Speciálním oborem v nanosvětě jsou uhlíkové nanotrubice objevené v roce 1991 Sumio Iijimou. Bývají vědci často označovány za podivuhodné objekty a předpokládá se, že revolučně změní mnoho vědních a technických oborů. Dnes jsou již komerčně vyráběny jak pro vědecké, tak praktické použití.

Mezi uhlíkové nanočástice patří i graphene a jeho deriváty, stejně jako řada dalších struktur, které jsou minimálně stejně nadějné jako nanotrubice. Vyznačují se velikým povrchem nesrovnatelným s žádným jiným materiálem a jsou navíc chemicky inertní, tzn. že nereagují s kyselinami ani louhy.

Již po mnoho let, a i dnes se pro filtraci hojně využívá aktivní uhlí, postupně se technologie jeho výroby zlepšovala a získávalo se aktivní uhlí s čím dál větším povrchem. Dnes pravděpodobně nejlepší aktivní uhlí se získává ze skořápek kokosových ořechů. I toto aktivní uhlí má ale o několik řádů horší adsorpční vlastnosti než nanočástice.

Před lety se podařilo nanočástice uhlíku modifikovat tak, že bylo možné je zakotvit na nějaký substrát a tím zabránit např. jejich vyplavování. Zároveň se nesmírně zlepšila možnost s nimi manipulovat. Přesně takové produkty založené na patentovaném postupu, používáme ve filtrech H2O nanotec.

Filtr odstraňuje z pitné vody veškeré organické znečištění vody

Váže na sebe z pitné vody zbytky pesticidů i dalších prostředků používaných v zemědělství, průmyslové organické kontaminace z půdy (benzpyreny, polychlorované uhlovodíky), viry, zneškodňuje bakterie, metabolity hormonů a drog, které se běžně vyskytují v odpadních vodách a mohou prosakovat půdou.

Škodlivé látky vzniklé jako produkty chlorování vody i všechny další látky způsobující pachuť nebo nepříjemný zápach a tím ovlivňují senzorické vlastnosti vody.

Filtrová vložka je naplněna speciálním českým patentovaným substrátem, na kterém jsou pevně navázány uhlíkové nanotrubice.

Ty mají extrémní adsorpční účinnost pro organické látky a zároveň jsou zakotveny na nosném materiálu a nemohou se tak vyplavovat do čištěné vody. Adsorpční účinnost nano-částic je mnohonásobně vyšší, než nejlepšího aktivního uhlí.

Součástí vložky je i textilní nanofiltr, který zachycuje všechny zbývající mikroskopické nečistoty včetně bakterií a virů.

Filtr neodstraňuje z vody žádné minerální (anorganické) látky, které jsou většinou cenné a přispívají k dobré chuti vody.

 
Technologie úpravy vody

TECHNOLOGIE ÚPRAVY VODY

REVERZNÍ OSMÓZA

Reverzní osmóza je technologie, která s pomocí speciální membrány dokáže z vody odstranit drobné částečky, bakterie, viry, mikroplasty, ale i podstatně menší částice jako jsou molekuly pesticidů, soli různých těžkých kovů a navíc i soli vápenaté, hořečnaté a sodné. Výsledkem reverzní osmózy je ultračistá voda zbavená všech nečistot a minerálů.

Základem reverzní osmózy je membrána s ultramalými póry velikosti 0,0001 mikronů, (tedy desetimiliontina milimetru). Takovou membránou mohou procházet jen velmi malé molekuly, jako je voda. Větší molekuly, jako ionty těžkých kovů nebo pesticidy se do póru nevejdou. Za normálních okolností by na takové membráně probíhal jev zvaný osmóza. To znamená, že molekuly vody by proudily z čisté vody do té znečištěné, nikoli naopak. Proto technologii nazýváme reverzní osmóza, tzn., že děj je obrácen. A reverzní osmózu uděláme z obyčejné osmózy tlakem.

Tím, že vytváříme čerpadlem vyšší tlak na straně špinavé vody, pronikají molekuly ze špinavé do čisté a nikoli naopak. Voda na "špinavé straně” se zahušťuje a čím jsou soli a nečistoty koncentrovanější, tím je obtížnější vodu čistit a potřebný tlak by stoupl tak, že by ho čerpadlo nedokázalo vytvořit. Proto reverzní osmóza část “špinavé” vody odpouští pryč do kanalizace a zabraňuje tím zvyšování osmotického tlaku. Proto potřebujete u vaší reverzní osmozy elektřinu, která napájí čerpadlo a přívod k odpadu, který odvádí zakoncentrovanou čistou vodu.

Je třeba podotknout , že voda z jakékoli reverzní osmozy je ultračistá. Neobsahuje ale ani zdraví prospěšné minerály, jako vápník a hořčík. Pokud tedy používáte reverzní osmozu jako zdroj na pití a vaření, doporučujeme jí střídat s minerálkou, která vám doplní tyto důležité složky vody.

Vir - Covid-19
obvykle okolo 0,1 mikronů (ovce)

Bakterie - E.coli - 0,3-10 mikronů (velryba)

Velikost pórů membrány reverzní osmózy je 0,0001 mikronů (mravenec)

 

Velikost pórů membrány ultrafiltrace je 0,01 mikronů (zajíc)

ULTRA FILTRACE

Ultrafiltrace je technologie, která používá membránu, typicky s velikostí pórů 0,01 mikronů (tedy stotisíciny milimetru). Takto malé póry odstraní z vody zákal, rez ale i bakterie, které mají typicky 0,3 -10 mikronů, viry 0,3-0.02 mikronů. Membrána je průchozí pro minerální látky, organické znečištění jako pesticidy a těžké kovy. Pokud nemáte těžké kovy ve vodě a vaše voda není příliš tvrdá a chcete z vody odstranit pouze bakterie, viry a mechanické nečistoty je ultrafiltrace pro vás ideální řešení.

I ultrafiltrace, podobně jako reverzní osmóza potřebuje tlak, který urychluje jen velmi pomalý přirozený proces filtrace. Aby se membrána nezanesla, je třeba nečistoty oplachovat a od membrány odvádět pryč. Proto potřebuje ultrafiltrace připojení k odpadu a elektřině.

Voda z ultrafiltrace je z hlediska organismu lepší, než voda z reverzní osmózy. Obsahuje totiž všechny potřebné minerální látky.

 

ZMĚKČOVÁNÍ VODY

Nejlepší způsob pro změkčování vody je použití iontoměniče. Ten odstraní z vody většinu vápenatých a hořečnatých iontů a intenzita jejich odstraňování se dá regulovat. H2O nanotec nabízí změkčovače vody pro celou domácnost. Ty pracují v automatickém režimu a zbaví vás problémů s tvrdou vodou jednou pro vždy. Alternativně lze použít i reverzní osmózu, její nevýhodou je, že vyrábí pouze malé množství vody.

Voda v přírodě obsahuje minerální látky, které jsou v ní rozpuštěné. Pokud jich obsahuje hodně, zejména vápník a hořčík, mluvíme o tvrdé vodě. Vápník a hořčík se do vody dostávají v podzemí, kde se za přítomnosti oxidu uhličitého vytváří z vápenců sůl hydrogenuhličitanu vápenatatého, který je rozpustný ve vodě. Taková voda je obvykle velmi chutná, ale opravdu si nerozumí s domácími spotřebiči. Kdykoli totiž dojde k ohřátí takové vody, rozpuštěný hydrogenuhličitan vápenatý se rozloží zpět na oxid uhličitý a na ve vodě nerozustný, vápenec (uhličitan vápenatý). Ten se pak usazuje na povrchu sanitárního zařízení, domácích spotřebičích a ničí jejich topné spirály. V čaji tvoří tenké “škraloupy” a káva je méně chutná.

Nejúčinnější způsob, jak změkčit vodu je použít iontoměničové pryskyřice (takové používá i vaše myčka nádobí), do které sypete speciální sůl. Při průtoku vody, pryskyřice “vymění” vápenaté, hořečnaté nebo železnaté ionty za ionty sodné a problém tvrdé vody je vyřešen. Časem koncentrace vápenatých a hořečnatých iontů na pryskyřici stoupá a je potřeba jí znovu regenerovat. je potřeba solný roztok, který pryskyřici zbaví vápenných a hořečnatých navázaných iontů a ty se odplaví do odpadu. Pryskyřice je opět připravena k změkčování.

2 položek celkem