¿Qué es la ósmosis?
La ósmosis es un fenómeno físico-químico de difusión pasiva que implica un movimiento neto de agua a través de una membrana selectivamente permeable que limita dos compartimentos, es provocado por la diferencia de concentración (gradiente) de una solución acuosa entre ambos compartimentos. La ósmosis es un fenómeno biológico importante para la fisiología celular de los seres vivos.
¿En que consiste el proceso de ósmosis inversa?
El proceso de la ósmosis inversa utiliza una membrana semipermeable para separar y para quitar los sólidos disueltos, los orgánicos, los pirogénicos, la materia coloidal submicro organismos, virus y bacterias del agua. El proceso se llama ósmosis “reversa” cuando se requiere la presión para forzar el agua pura a través de una membrana provocando que las impurezas salgan detrás. La ósmosis reversa es capaz de quitar 95%-99% de los sólidos disueltos totales (TDS) y el 99% de todas las bacterias, de esta manera se proporciona agua segura, pura.
En proceso de la ósmosis inversa el agua es forzada a cruzar una membrana para dejar las impurezas atras. La permeabilidad de la membrana puede ser tan pequeña que prácticamente todas las impurezas, moléculas de la sal, bacterias y los virus son separados del agua.
Principio de la Ósmosis Inversa
El solvente (no el soluto) pasa espontáneamente de una solución menos concentrada a otra más concentrada a través de una membrana semi-permeable. Entre ambas soluciones existe una diferencia de energía originada en la diferencia de concentraciones. El solvente pasará en el sentido indicado hasta alcanzar el equilibrio. Si se agrega a la solución más concentrada energía en forma de presión, el flujo de solvente se detendrá cuando la presión aplicada sea igual a la presión osmótica aparente entre las dos soluciones. Esta presión osmótica aparente es una medida de la diferencia de energía potencial entre ambas soluciones. Si se aplica una presión mayor a la solución más concentrada, el solvente comenzará a fluir en el sentido inverso. Se trata de la ósmosis inversa. El flujo de solvente es una función de la presión aplicada de la presión osmótica aparente y del área de la membrana presurizada.
Componentes de la ósmosis inversa
Los componentes básicos de una instalación típica de ósmosis inversa se realiza en un tubo de presión conteniendo la membrana, aunque normalmente se utilizan varios de estos tubos ordenados en serie o paralelo. Una bomba suministra continuamente el fluido a tratar a los tubos de presión, además, es la encargada en la práctica de suministrar la presión necesaria para producir el proceso. Una válvula reguladora en la corriente de concentrado es la encargada de controlar la misma dentro de los elementos.
¿Qué es la ósmosis?
La ósmosis es el movimiento de moléculas a través de una membrana parcialmente permeable porosa, que va de una región de mayor concentración a otra de menor, en esta acción la membrana tiende a igualar las concentraciones en los dos lados.
Este flujo de partículas solventes hacia la zona de menor potencial se conoce como presión osmótica medible en términos depresión atmosférica.
¿Qué es la ósmosis Inversa?
Sí utilizamos una presión superior a la presión osmótica, un efecto contrario a la ósmosis se puede logar, al presionan fluidos a través de la membrana y sólo las moléculas de menor peso pasan del otro lado.
En el tratamiento de agua los sólidos disueltos al generar esta presión quedan retenidos en la membrana y sólo pasa el agua, a esto se le llama ósmosis inversa. Para logar este efecto del paso del agua es necesario presurizar el agua a un valor superior al de la presión osmótica.
¿Cuánta agua rechaza una ósmosis inversa?
Las membranas de ósmosis inversa tienen la características de hacer una limpieza continua mientras trabajan, porque de no ser así, sufrirían una acumulación de contaminantes y una saturación en poco tiempo, por lo que parte del flujo de agua entrada arrastra los contaminantes sales y minerales. A esto se le conoce como agua de rechazo, que comúnmente es 40% de agua producto y 60% de agua de rechazo, en equipos con agua de calidad relativamente buena, puede ser 50% / 50% o en aguas consólidos disueltos totales (TDS) bajos hasta 60% / 40%.
¿Qué tiempo de vida tiene una ósmosis inversa?
Una membrana de ósmosis inversa en un equipo correctamente diseñado, la duración puede ser entre 3 a 5 años. Es importante hacer los mantenimientos periódicos con químicos para limpieza de membranas, siguiendo los consejos del fabricante. En aguas con concentraciones altas de sólidos disueltos, dureza o presencia de sílice es recomendable dosificar un anti-incrustante mediante una bomba, también es importante la pre-tratamiento que incorpora el equipo: eliminación de partículas en suspensión mediante cartuchos de sedimentos o equipos de lecho profundo y equipos de carbón activado y suavizadores, si es necesario. En membranas de uso doméstico el tiempo de vida es más corto 2 a 3 años, debido a que no es posible realizar los mantenimientos antes mencionados.
Membrana de ósmosis inversa:
Características de la ósmosis inversa
- Permite remover la mayoría de los sólidos (inorgánicos u orgánicos) disueltos en el agua (hasta el 99%).
- Remueve los materiales suspendidos y microorganismos.
- Realiza el proceso de purificación en una sola etapa y en forma continua.
- Es una tecnología extremadamente simple que no requiere de mucho mantenimiento y puede operarse con personal no especializado.
- El proceso se realiza sin cambio de fase, consiguiendo ahorro de energía.
- Es modular y necesita poco espacio, lo que le confiere una versatilidad excepcional en cuanto al tamaño de las plantas: desde 1 m3/día, a 1,000,000 m3/día.
Aplicaciones de la ósmosis inversa
La ósmosis inversa puede aplicarse en un campo muy vasto y entre sus diversos usos podemos mencionar:
- Abastecimiento de aguas para usos industriales y consumo de poblaciones.
- Tratamiento de efluentes municipales e industriales para el control de la contaminación o recuperación de compuestos valiosos reutilizables.
- Industria de la alimentación, para la concentración de alimentos (jugo de frutas, tomate, leche, etcétera).
- Industria farmacéutica, para la separación de proteínas, eliminación de virus, en otros.
- Industria cosmética
- Agua de enjuagado electrónico, galvánico y industrias del vidrio
- Soda y plantas de embotellamiento
- Aguas de alimentación de caldera y sistemas de vapor
- Hospitales y laboratorio
- Medioambiente (Reciclaje)
- Desalinización
Fuente: http://www.quiminet.com
imágenes: http://www.carbotecnia.info