「這水甜甜的咋這麼好喝？」「是你的尿做的」

這是Sheldon的第55篇漫畫，所有圖片大約2.9MB。

國際空間站的宇航員不但喝「尿」，

而且喝了好幾年呢。

1什麼叫滲透

1748年，法國牧師諾萊（Jean-Antoine Nollet）發現，豬的膀胱有一種神奇的功能：水能透過它滲到外面去，但是水裡溶解的物質卻透過不去。

如果把豬膀胱這樣的薄膜橫在中間，一邊是某種物質的高濃度溶液，一邊是它的低濃度溶液，水就會自動從低濃度溶液，滲透到高濃度溶液中。這就是滲透現象。

在日常生活中，滲透現象很常見。比方說咱們炒蔬菜的時候，往鍋里撒一把鹽，很快就會炒出湯汁，這是因為植物細胞內的鹽分少，溶液濃度低，水只好從細胞里乖乖地滲透出來了。

2正滲透法

在正常人的尿液中，95%-97%都是水。在茫茫的太空中，如果不把這些水分重新利用起來，宇航員要不了多久就沒水喝了。

為了從尿液中提取水分，在薄膜另一面的溶液必須比尿液的濃度更高。聰明的科學家想出一個好辦法，他們在另一端放上高濃度的糖水，而不是更高濃度的尿液。

從化學的角度講，糖分子對水分子的「吸引力」大，尿素對水分子的「吸引力」小。所以糖水可以輕鬆地從尿液中提取水分，變成乾淨的飲用水。

3反向滲透法

在20世紀50年代，為了解決水資源緊張的問題，美國科學家開始研究如何淡化海水。

他們發明一種高分子化合物做的薄膜，可以像豬膀胱一樣，只讓水分子通過，不讓水中的鹽和雜質通過。

他們向高濃度的海水中加入壓力，強行讓其中的水透過薄膜，變成淡水流出來。這就是海水淡化和飲用水凈化時最常用到的RO反滲透法。

反滲透技術的關鍵就是中間那層薄膜。

在通常的過濾程序中，水中的各種雜質，比如細菌、病毒、沉澱物，都無法通過濾芯。但水中可能含有的微量的重金屬離子，比如砷、鋅、鎳、鎘、鉻、銅、鉛等等，都有可能濾芯的縫隙鑽過去。

在飲用水凈化的時候，反滲透薄膜的小孔可以做的比水分子還小，水分子是在壓力的作用下，強行從薄膜上的小孔擠出來的。

這個時候，別說重金屬離子了，就連鈣、鎂這種比水分子還小的輕金屬離子，都沒有辦法通過薄膜。

在生產飲用水的時候，為了將其中的雜質趕盡殺絕，有的廠商會連續使用兩級反滲透過濾，這樣就能保證飲用水幾乎不會再含有雜質了。

美指：牛貓

繪製：賞鑒

排版：胡豆

註：

1. 據新華網消息，國際空間站上的宇航員分成了兩派。美國宇航員是一派，堅持喝「尿」；俄羅斯宇航員是另一派，不喝「尿」。

2. 那麼俄羅斯宇航員的尿怎麼辦呢？他們願意免費送給美國宇航員。

3. 2010年時，國際空間站的尿液回收系統曾發生過故障，據說原因是尿里含的鈣太多，導致系統堵塞。

4. 全世界每天大約有8千萬噸海水、鹹水經過處理變成淡水，其中大部分淡化裝置用到了RO反滲透技術。

5. 漫畫中測量水的純凈度的儀器，叫做TDS電導率測試儀，它能夠間接地測量水中含有多少雜質。數值越小，就代表水中的雜質越少。

6. 用專業實驗室的兩級RO反滲透裝置生產的純凈水，確實可以乾淨到用TDS電導率測試儀測不出來的任何雜質。

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（圖片來源：pixabay）

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