Osmosis inversa

FERNÁNDEZ GAITERO, SARA
GONZÁLEZ MEDINA, ALBERTO
MOLINA MARTÍNEZ, TAMARA

3º Biotecnología




ÍNDICE

* PRINCIPIO DE LA ÓSMOSIS INVERSA……………………………… Pág. 2



* INSTRUMENTACIÓN…………………………………………………… Pág. 6



* APLICACIONES………………………………………………………….. Pág. 9

- INDUSTRIALES…………………………………………………………. Pág. 9

- BIOLÓGICAS…………………………………………………….….…... Pág. 12* BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………...….. Pág. 16












PRINCIPIO DE LA ÓSMOSIS INVERSA
La ósmosis inversa es un proceso bioquímico que consiste en separar dos componentes presentes en una solución, gracias a las fuerzas ejercidas sobre una membrana semi-permeable. Dicho término proviene de la palabra "ósmosis", la cual se fundamenta en el paso delsolvente a través de una membrana semipermeable, desde la solución más diluida a la solución más concentrada. A causa de la diferencia de concentración entre ambas soluciones, existe una variación de energía entre las mismas que permite el paso del solvente en el sentido indicado hasta conseguir el equilibrio y obtener dos soluciones isotónicas o a la misma concentración; esta variación de energíaviene dada por la presión osmótica. En el equilibrio conseguimos que el potencial químico del solvente sea el mismo a ambos lados de la membrana.
Si aplicamos energía en forma de presión a la solución más concentrada, el flujo de solvente se detendrá en el momento en que dicha presión sea igual a la presión osmótica aparente, que es una medida de la diferencia de energía potencial entre ambassoluciones. La presión osmótica viene dada por la relación:
π=CRT∙(1+ B2 C + B3C2 +…)
donde C es la concentración del soluto, T la temperatura, R la constante gaseosa, y B2 y B3 son coeficientes que dependen de la concentración del soluto; para soluciones ideales o muy diluidas, estos coeficientes son nulos, y por tanto la expresión se reduce a: π=CRT
En cambio, siaplicamos una presión mayor a la solución más concentrada, el solvente empezará a fluir en sentido inverso, según el proceso conocido como ósmosis inversa, en el que el flujo del solvente depende directamente de la presión que apliquemos, la presión osmótica aparente y del área de la membrana a través de la cual pasará dicho solvente. Así, la presión requerida es ligeramente superior a la presiónosmótica ( ∆p > π ), permitiendo que el solvente fluya en contra de gradiente de concentración. El resultado final es un flujo de agua pura, esencialmente libre de minerales, coloides, partículas de materia y bacterias.
En algunos procesos de este tipo, las membranas pueden permitir el paso de moléculas de soluto junto con el solvente, siendo el transporte de los solutos por difusión o porconvección. El coeficiente de reflexión para cada soluto (σ) indica la fracción de moléculas de soluto retenidas en uno de los lados de la membrana en presencia del solvente. Así, para σ=0, todos los solutos atraviesan la membrana, mientras que para σ=1, ningún soluto la atraviesa.
Esto puede expresarse según las expresiones siguientes:
-Solvente → N1= Kp∙∆P – π
-Soluto → N2=C ∙1- σ∙N1 +Kp´ ∙∆Csiendo C la concentración de cada soluto en la solución, ∆C la diferencia de concentración a través de la membrana y Kp y Kp´ , los coeficientes de permeabilidad para el solvente y el soluto, respectivamente.
La magnitud de la presión requerida en estos procesos varía en función de la concentración de las soluciones, de tal forma que es necesario aplicar presiones desde 30 a 40 atm en soluciones conconcentraciones de 0,6 M.
La presión osmótica para sistemas con muchos componentes es igual al sumatorio de las presiones osmóticas definidas para cada uno de esos componentes, como si de sistemas aislados se tratase.


(Figura 1)


(Fuente: http://www.textoscientificos.com/quimica/osmosis/inversa)
Industrialmente, la ósmosis inversa es un proceso continuo que cuenta...