Osmosis inversa

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Introducción

Las separaciones por medio de membranas se están volviendo cada vez más importantes en las industrias de proceso. En esta operación unitaria relativamente nueva, la membrana actúa como una barrera semipermeable y la separación ocurre porque la membrana controla la cantidad de movimiento de varias moléculas entre dos fases líquidas, dos fases gaseosas o una fase líquida y unagaseosa. Las dos fases fluidas suelen ser miscibles y la barrera de la membrana impide el flujo hidrodinámico normal. En seguida se analizaran la clasificación de dos tipos de separación por membranas
(Osmosis inversa, se impone una diferencia de presión inversa que ocasiona que el flujo del disolvente se invierta como en la desalinización del agua mar, en este proceso se usa para separar otrossolutos de bajo peso molecular, como sales, azúcares y ácidos simples de un disolvente; y la microfiltración, se emplea un flujo impulsado con presión a través de una membrana para separar partículas del tamaño de micrones fluidos, las cuales suelen ser más grandes que las que se separan por ultrafiltración y suele ser utilizada para la separaciones de bacterias, pigmentos de pintura, células delevadura y partículas de tamaño similar de las soluciones). Tienen para estos momentos importantes aplicaciones en la industria.

Introducción a la osmosis inversa

Para ser útil en la separación de diferentes especies, una membrana debe permitir el paso de ciertas moléculas e impedir o restringir en gran medida el paso de otras. En la osmosis ocurre un transporte espontaneo de disolvente desde unsoluto diluido o solución salina hacia un soluto concentrado o solución salina a través de una membrana semipermeable que permite el paso del disolvente pero impide el paso de los solutos salinos.

El flujo del disolvente se puede reducir ejerciendo una presión sobre el lado de la solución salina y la membrana hasta que a cierta presión, llamada presión osmótica π de la solución salina, sealcanza el equilibrio y la cantidad de disolvente que pasa en sentidos opuestos es igual. Solo la propiedad de la solución determina el valor de la presión osmótica, no la membrana, siempre y cuando esta sea verdaderamente semipermeable. Para invertir el flujo de agua de manera que fluya desde la solución salina hacia el disolvente fresco, se aumenta la presión por encima de la presión osmótica en ellado de la solución.

Introducción de membrana de microfiltración

En la microfiltración se usa flujo impulsado por presión a través de una membrana para separar de los fluidos partículas del tamaño de micrones. Este rango de tamaño de las partículas abarca de 0.02 µm a 10 µm. la microfiltración separa partículas de soluciones. Las partículas suelen ser de mayor tamaño que los solutos enosmosis inversa y ultrafiltración. Por lo tanto, la presión osmótica es despreciable. En el extremo muy bajo del rango de tamaño, se retienen macromoléculas solubles de tamaño muy grande. También se retienen sobres estas membranas las bacterias y otros microorganismos. Otras partículas en este rango de tamaño son los pigmentos de pintura, las células de levadura, la materia de suspensión comocélulas de un caldo de fermentación, etc.
La divisoria entre la ultrafiltración y la microfiltración no está muy bien definida.

De manera típica, los tamaños de poro de las membranas y el flujo de permeado suelen ser mayores que en ósmosis inversa y ultrafiltración. Generalmente, la caída de presión que se emplea a través de las membranas varía de una 1 psi a 50 psi. Los tipos de membrana sonsumamente variados y pueden ser productos cerámicos, polímeros, etc. Se emplean membranas de geometrías muy distintas; éstas incluyendo enroscado en espiral, de placa y de marco, de fibra hueca, filtros de cartucho con membranas plegadas, y así sucesivamente hasta llegar a los cartuchos desechables.
OSMOSIS INVERSA
La osmosis inversa es un proceso de separación por membrana en el que se produce la...
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