FrankMK 
Aquaristik König
Dabei seit: 19.12.2004
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Herkunft: Haltern am See
Alter: 44
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Osmose bzw. osmotischer Druck nennt man diejenige treibende Kraft, mit deren Hilfe sich der Konzentrationsausgleich zwischen zwei Lösungen unterschiedlicher Konzentration über eine halbdurchlässige Membran vollzieht. Die Membran (semipermeable Membran) ist so beschaffen, daß zwar die Wassermoleküle die Membran passieren können, aber z.B. die gelösten Salze durch diese nicht hindurch treten können.
Der Treibdruck ist proportional zum Konzentrationsunterschied. Eine ideale halbdurchlässige Membran hält Salze einer Lösung (z.B. zu entsalzendes Rohwasser) zurück und läßt das Lösungsmittel (z.B. reines salzfreies Wasser) passieren. Dieser Vorgang kann bei diesem System umgekehrt werden, in dem man auf der Seite der höheren Konzentration einen höheren Druck aufwendet, als er dem osmotischen Druck dieser Lösung entspricht. Dieser Vorgang wird deshalb als "Umkehrosmose" bezeichnet.
Osmose ist also die einseitige Diffusion von Lösungsmittelmolekülen durch eine semipermeable (halbdurchlässige) Trennwand (Membran), an die zwei Lösungen unterschiedlicher Konzentration oder eine Lösung und das Lösungsmittel angrenzen.
Die Brown'sche Molekularbewegung ist die Ursache für die Diffusion und den sich daraus ergebenden Konzentrationsausgleich des Lösungsmittels. Die geringe Porenweite der Membran lässt nur Lösungsmittelmoleküle (Wassermoleküle) passieren. Die gelösten Stoffe sind mit Solvathüllen (Hydrathüllen) umgeben und können infolge ihrer Größe nicht durch die Membran gelangen. Da die konzentriertere Lösung weniger Lösungsmittel enthält, werden Lösungsmittelmoleküle in diesem Bereich durch die Membran diffundieren. Es kommt zu einer Druckerhöhung. Dieser messbare hydrostatische Druck wird als osmotischer Druck p bezeichnet. Er stellt in anschaulicher Form ein Maß für das „Verdünnungsbestreben“ einer Lösung dar. Er steigt mit der Konzentration c und der Temperatur T einer Lösung.
Für verdünnte Lösungen gilt nach Dipl. Chem. Dr. rer. nat. Siegfried Preuß :
p = c R T
c = Konzentration in mol/l
R = 8,31451 J mol-1 K-1
T = Temperatur in °K
Die Körperflüssigkeit eines Warmblüters z.B. besitzt einen osmotischen Druck von p = 7,55 bar.
Die zugehörige osmotische Konzentration c beträgt:
c = 0,3 mol/l = 0,9 % NaCl = Physiologische Kochsalzlösung
Bei Fischen ist es ähnlich, und zwar unabhängig davon, ob sie in See- oder Süßwasser leben. Die Arbeit, die ein Lebewesen gegenüber des osmotischen Drucks in seiner Umwelt leisten muß, um seinen eigenen osmotischen Druck halten zu können, ist darum sehr unterschiedlich. Das Wohlbefinden von Fischen hängt darum mittelfristig, oft sogar kurzfristig davon ab, wieviel Energie ihr Körper dem äußeren osmotischen Druck entgegenbringen muß, um keine Schwächung zu erleiden.
Die Materialien, die für die Osmose verwendet werden, haben ganz unterschiedliche Qualität. Hauptsächlich kommen Wickelfolien zum Einsatz, die in einer Breite von rund 25 cm und einem Rollendurchmesser von rund 5 cm auf ein 15 mm dickes Kunststoffrohr aufgewickelt sind. Das Wasser strömt mit großem Druck (ca. 4,3 Bar) quer zur Wicklungsrichtung durch die Wickelzwischenräume und teilt sich dabei in zwei Strömungen auf: Die eine durchdringt die feinen Poren der Membrane und gelangt, nun in Wicklungsrichtung fließend, als Permeat in das Innere des gelochten Wickelrohres, die andere durchfließt quer die gesamte Rolle, tritt an der anderen Seite wieder heraus und wird (in der Aquaristik) als Spülwasser in den Kanal abgeführt. Industriell wird das zu filternde Wasser jedoch mehrfach durch die Membrane gepumpt, um den Wirkungsgrad zu erhöhen. Solche Anlagen sind auch teurer, haben aber den Vorteil, das weniger Spülwasser entsteht und das Verhältnis Nutz zu Spülwasser im Idealfall auf 1:1 gesenkt werden kann.
Die gebräuchlichen Membranen bestehen aus Kunststoff-Polymer-Folien, die mit den Abkürzungen CTA oder TFC bezeichnet werden. Die Begriffe stammen aus dem Englischen und bedeuten CTA = CelluloseTriAcetat und TFC = ThinFilmComposite. Diese beiden Membrantypen unterscheiden sich auf dem US- und Fernost-Markt ganz gewaltig in Leistung und Preis. In Europa werden sie im Handel gern am viel höheren Preis der TFC-Membranen orientiert. Die CTA-Membranen haben bei Dauereinsatz nur eine Haltbarkeit von max. 12 Monaten, während die TFC-Membranen jahrelang aushalten können. Beim Kauf sollte man also dringend das Fabrikat erfragen oder den Etikettaufkleber nach der Typbezeichnung untersuchen. Damit kann man im Internet bei den Herstellerfirmen den Membrantyp identifizieren.
*Fortsetzung folgt*
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CARPE DIEM - PECUNIA NON OLET! 
