¿Qué es la ósmosis inversa?
El proceso de movimiento del solvente a través de una membrana semipermeable desde la solución al solvente puro aplicando un exceso de presión en el lado de la solución se llama ósmosis inversa .
La ósmosis inversa es un proceso de tratamiento con membranas que se utiliza principalmente para separar solutos disueltos del agua. La ósmosis inversa es más conocida por su uso en la purificación de agua potable, particularmente en lo que respecta a la eliminación de sal y otros materiales efluentes de las moléculas de agua.
Introducción a la ósmosis inversa
La ósmosis inversa es una de las técnicas de separación más antiguas y populares utilizadas principalmente para la purificación del agua. El proceso se adoptó principalmente para la desalinización de agua de mar en el año 1950, cuando todo el proceso era relativamente lento y limitado a ciertos laboratorios. Sin embargo, después de mucha investigación y avances en tecnología, hubo avances importantes, especialmente en el campo de los polímeros y la producción de membranas eficientes de ósmosis inversa.
Hoy en día, esta técnica es ampliamente utilizada por muchas personas en todo el mundo para purificar agua con fines industriales, residenciales, comerciales y científicos. Si bien la tecnología de ósmosis inversa es una de las innovaciones científicas importantes de la humanidad, desarrollaremos una comprensión básica de todo el proceso aquí en esta página.
Principio de ósmosis inversa
Para interrumpir aún más el proceso, debido a la presencia de una membrana, las moléculas grandes del soluto no pueden atravesarla y permanecen en el lado presurizado. Por el contrario, se deja pasar el disolvente puro a través de la membrana. Cuando esto sucede, las moléculas del soluto comienzan a concentrarse en un lado mientras que el otro lado de la membrana se diluye. Además, los niveles de soluciones también cambian hasta cierto punto.
Básicamente, la ósmosis inversa se produce cuando el disolvente atraviesa la membrana en contra del gradiente de concentración. Básicamente pasa de una concentración más alta a una concentración más baja.
Proceso de ósmosis inversa
La presión osmótica es la presión mínima necesaria para detener el flujo de disolvente a través de la membrana semipermeable, esto se logra utilizando una bomba de agua de alta presión altapres. Por lo tanto, cuando el lado de la solución (el lado donde la concentración de soluto es alta) se somete a una presión mayor que la presión osmótica, las partículas de solvente en el lado de la solución se mueven a través de la membrana semipermeable hacia la región donde la concentración de soluto es baja. Este movimiento inverso del disolvente a través de la membrana semipermeable se denomina ósmosis inversa.
Es importante tener en cuenta que la presión aplicada al lado de la solución debe ser mayor que la presión osmótica para que se lleve a cabo el proceso de ósmosis inversa. La presión osmótica es una propiedad coligativa que depende de la concentración de la solución. En la purificación del agua, el proceso de ósmosis inversa es muy importante. Muchos purificadores de agua que se utilizan en la actualidad utilizan la ósmosis inversa en el proceso de purificación como uno de los pasos.
Experimento de ósmosis inversa
El proceso de ósmosis inversa se explica a continuación con la ayuda de un experimento.
¿Cómo funciona la ósmosis inversa?
Se puede realizar un experimento sencillo tomando un poco de agua dulce y una solución acuosa concentrada. Las soluciones deben mantenerse en lados opuestos con una membrana semipermeable colocada en el medio para separar las dos soluciones. Se debe aplicar presión en el lado con la solución concentrada. Ahora bien, esto dará como resultado que las moléculas de agua se muevan a través de la membrana hacia el lado del agua dulce. Esto básicamente resume el proceso de ósmosis inversa.
Beneficios de la ósmosis inversa
Algunos de los beneficios de la ósmosis inversa se analizan a continuación.
- Este proceso se puede utilizar para eliminar eficazmente muchos tipos de partículas químicas disueltas y suspendidas, así como entidades biológicas (como bacterias) del agua.
- Esta técnica tiene una amplia aplicación en el tratamiento de residuos o vertidos líquidos.
- Se utiliza en la purificación del agua para prevenir enfermedades.
- Ayuda en la desalinización del agua de mar.
- Es beneficioso en el campo médico.
Ventajas de la ósmosis inversa
La ósmosis inversa tiene varias ventajas, entre ellas las siguientes:
- La membrana intacta rechaza las bacterias, los virus y los materiales pirógenos. En este sentido, el agua RO se aproxima en calidad al agua destilada.
- Las unidades disponibles son relativamente compactas y requieren poco espacio. Se adaptan bien a la diálisis domiciliaria.
- En uso promedio, la membrana tiene una vida útil de poco más de uno o dos años antes de que sea necesario reemplazarla.
- Es práctica la esterilización completa periódica del sistema de ósmosis inversa con formalina u otro esterilizante.
Desventajas de la ósmosis inversa
Las desventajas de los sistemas RO incluyen las siguientes;
- Las membranas de acetato de celulosa tienen una tolerancia limitada al pH. Se degradan a temperaturas superiores a 35 o C. Son vulnerables a las bacterias. Finalmente se hidrolizan.
- Las membranas de poliamida son intolerantes a temperaturas superiores a 35oC. Tienen poca tolerancia al cloro libre.
- Los composites de película fina no toleran el cloro. Las polisulfonas de alto flujo requieren ablandamiento o desionización del agua de alimentación para funcionar correctamente.