domingo, 18 de abril de 2010

Principios Teóricos de la Ósmosis Inversa



La ósmosis natural o directa es conocida, como hemos visto, desde la antigüedad, y consiste en la disolución de un solvente (normalmente agua) y un soluto formado por uno o varios componentes químicos (sales) en disolución.

Si colocamos a un lado de una membrana agua pura y al otro lado agua con sales minerales, pasará agua pura hacia el lado de agua con sales hasta que se equilibren las presiones, la diferencia de altura manométrica entre ambos niveles es lo que conocemos como presión osmótica de la disolución.

A alguien que no conoce el fenómeno de la ósmosis y por casualidad observara este fenómeno en un equipo experimental, lo primero que le llamará la atención es que la forma en que ocurre contradice el sentido común, ya que el flujo osmótico ocurre precisamente en dirección contraria a la que se espera por comparación con los sistemas hidrodinámicos.


Si tenemos un sistema de vasos comunicantes separados entre sí por una barrera porosa seremos capaces de hacer una predicción del sentido del flujo del líquido entre los vasos. Transcurrirá en el sentido del vaso con mayor nivel al vaso con menor nivel hasta alcanzar el equilibrio. Similar ocurriría con un sistema en el que pusiéramos en contacto dos niveles diferentes de calor, el flujo calórico iría de más a menos hasta el equilibrio.

Pero si en ese mismo experimento cambiamos en uno de los vasos el agua por agua con azúcar, es decir, por una solución, ocurrirá algo que sorprende, a pesar de que el nivel del agua sola sea menor que el del otro vaso el flujo irá desde el agua sola hacía el agua con azúcar, hasta alcanzar una diferencia de niveles en que se detendrá el flujo. Esa diferencia de niveles es la que medirá la presión osmótica.

Este es el fenómeno natural de la ósmosis. La teoría permitió plantearse qué pasaría si se aumentase la presión del lado del agua con sales (salobre), ya que si se producía el fenómeno inverso, es decir, pasaba agua limpia del lado salobre al otro (en la figura en el sentido A hacia B) dispondríamos de un sistema para eliminar sales de un agua cargada de las mismas o también para concentrar un soluto que pudiéramos precisar.



Por lo tanto si aplicamos una presión exterior, superior a su presión osmótica natural, a la solución concentrada fluye el disolvente y se produce una concentración de solutos (sales) , y en consecuencia conseguiremos disminuir la salinidad de un agua.

La presión osmótica que hay que vencer dependerá del tipo de soluto y de su concentración, como veremos más adelante, pero podemos decir que el rango de presiones estará entre 5 y 60 bar  5 y 60 Kg/cm2  71 y 851 lbf/in2.

El fenómeno contrario a la ósmosis natural es lo que conocemos como ÓSMOSIS INVERSA.

Con este sistema se pueden realizar procesos de separación y/o concentración. Aplicada al agua, permite la separación del 95% de las sales disueltas, con lo cual logramos la reducción de salinidad de aguas salobres y de mar.

0 comentarios:

Publicar un comentario