逆浸透膜浄水器の除去メカニズム①
逆浸透膜浄水器の心臓部である逆浸透膜フィルターには水分子と同じくらいの大きさの孔が開いているので水分子しか通さないので高い除去性能で純水が造れる」という記載がよくありますが、それは正確な説明ではありません。
例えば水に溶けた塩素イオンは水分子１つより小さいのですが、逆浸透膜浄水器は塩素イオンも９５％位除去する事が出来ます。これはフィルターの孔の大きさでは逆浸透膜浄水器の除去メカニズムが説明出来ない事を示しています。
何故逆浸透膜浄水器は水分子より小さな物質までも除去出来てしまうのか、これは浄水性能の試験結果から確かな事実ですが、その除去メカニズムについてはいくつかの仮説があります。
何故仮説かと言うと、ここまでミクロな話になると電子顕微鏡で見ても熱振動を起こしていて水の動きを追うことが出来ないそうです。
そこで立てられた逆浸透膜についての仮説の一つ
水の中に他の物質が溶けると言うことはコップなどの底に不純物が沈殿したり、水面に浮かんできたりしないで水の中に均一に存在する事です。
例えば水より重い重金属などが水に溶けて容器の底に沈殿しないのは、水分子のが磁石の様に引き合う水素結合の力と関係があります。
水分子は酸素原子１個と水素原子２個で出来ていますが水分子の中では電気的に＋が強い部分と－が強い部分が片寄っています。酸素原子は－、水素原子は＋に片寄っています。これを分極といいます。
水分子のモデルは大きめの酸素原子に水素原子２つがついたミッキーマウスの頭の様なモデルで表現されますが、このミッキーマウスの顔の部分にあたる酸素原子が＋耳の部分にあたる水素原子が－となるわけです。
水素結合は水分子同士が引き合う力、＋部分の水素原子と－部分の酸素原子が引き合い磁石の様にくっつくのです電磁気力ですね。この水分子同士が引き合いくっつく力、これがいわゆるクラスター（分子集団）を作る力です、水素結合の力が無くなってしまったら、あらゆる事に支障が出てしまいそうです、この事から考えてもクラスターを小さくしてしまう浄水器や活水器というものが本当に存在したら大変な事だと想像がつきますね。
水が玉の様に固まり水玉を作るのも、この水素結合の力ですが、水に物が溶けるという現象も水素結合の働きです。水に完全に溶けた物質はイオンとなって＋又は－の電荷を持つことになります。
＋のイオンには水分子の酸素原子部分が、－のイオンには水分子の水素原子部分がくっつくわけです。
イオン化した不純物に水分子がくっつく事を水和と言います、水分子に囲まれた不純物は水の中で安定します、これが不純物が水に溶けている状態。不純物の量が多すぎて溶けきれなくなった不純物は容器の底に落ちてきて沈殿したり、水面に浮かんできたりします。
イオン化した不純物に水分子が取り付くと水分子＋不純物イオンとなり、その構成半径は水分子１個より確実に大きくなります。
つまり水分子より小さな物質であっても水分子が取り付く事によって水分子より大きな構成となり、逆浸透膜で分離除去が出来るというのが逆浸透膜の除去メカニズムの仮設の一つです。
水中の不純物イオンに水分子が取り付く事が逆浸透膜の分離除去メカニズムに大きく関わっている事は、一価のイオンより二価のイオンの方が除去率が若干上がる（除去しやすい）事からも確認出来ます。
一価のイオンには水分子一つが取り付き、二価のイオンには水分子二つが取り付くので構成半径は二価のイオン＋水分子２個の方が大きくなり、より大きい物質は除去しやすいと言うことです。
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