國際空間站的宇航員不但喝 " 尿 ",
而且喝瞭好幾年呢。

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,往鍋裡撒一把鹽,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,水隻好從細胞裡乖乖地滲透出來瞭。
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,宇航員要不瞭多久就沒水喝瞭。
為瞭從尿液中提取水分,在薄膜另一面的溶液必須比尿液的濃度更高。聰明的科學傢想出一個好辦法,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。所以糖水可以輕松地從尿液中提取水分,變成幹凈的飲用水。

3 反向滲透法
在 20 世紀 50 年代,為瞭解決水資源緊張的問題,美國科學傢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,隻讓水分子通過,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、沉淀物,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鉆過去。
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,別說重金屬離子瞭,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,為瞭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瞭。

