(untitled) (مجلة العلوم الشاملة, 2025)
أصبح التناضح الأمامي (FO) في الآونة الأخيرة أحد أكثر تقنيات الفصل الواعدة في مجال تحلية المياه، وذلك لاعتماده على فروق الضغط الاسموزي الطبيعية بدلًا من الحاجة إلى ضغوط هيدروليكية مرتفعة. يقوم مبدأ العملية على انتقال جزيئات الماء تلقائيًا من محلول مغذٍ منخفض التركيز إلى محلول سحب عالي التركيز عبر غشاء شبه منفذ يسمح بمرور الماء ويمنع مرور الأملاح. في هذه الدراسة، جرى تحضير أغشية مسطحة من أسيتات السليلوز (CA) بتركيزين بوليمريين مختلفين (20% و25% وزناً) بهدف تقييم العلاقة بين البنية الغشائية وأداء FO. أظهرت النتائج أن تقليل تركيز البوليمر يؤدي إلى زيادة ملحوظة في تدفق المياه، ولكن على حساب انخفاض كفاءة رفض الأملاح، مما يعكس المفاضلة التقليدية بين النفاذية والانتقائية. كما تم تحليل تأثير المعالجة الحرارية المزدوجة (20 دقيقة عند 60 °م و90 °م) بصورة منهجية. حقق الغشاء غير المعالج أعلى تدفق مائي بلغ 1.48 لتر·م⁻²·ساعة⁻¹، مقارنةً بـ 1.254 لتر·م⁻²·ساعة⁻¹ و1.006 لتر·م⁻²·ساعة⁻¹ للأغشية المعالجة عند 60 °م و90 °م على التوالي، وهو ما يبرز الانخفاض في التدفق الناتج عن تكثيف مصفوفة البوليمر بفعل الحرارة. ومن الجدير بالذكر أن الغشاء (CA-0) أظهر نفاذية مائية متفوقة عند استخدام السائل الأيوني ([Hbet][Tf₂N]) عند درجة الحرارة الحرجة العليا (UCST) كمحلول سحب. ففي غضون 30 ثانية، تم نقل ما يقارب 7.0 غرام من ماء التغذية عبر الغشاء، متفوقًا على محاليل الأملاح غير العضوية التقليدية مثل NaCl (6.33 غ) وMgCl₂ (4.12 غ) تحت نفس الظروف التشغيلية. تؤكد هذه النتائج أن السائل الأيوني عند UCST يوفّر قوة اسموزية دافعة أعلى، مما يحقق كفاءة تدفق محسّنة ويبرهن على إمكاناته الكبيرة كعامل سحب من الجيل الجديد في تحلية المياه باستخدام .FO