Presion osmotica

Solo disponible en BuenasTareas
  • Páginas : 8 (1817 palabras )
  • Descarga(s) : 0
  • Publicado : 19 de enero de 2011
Leer documento completo
Vista previa del texto
“PRESIÓN OSMÓTICA DE SOLUCIONES SALINAS Y AZUCARADAS: SU INFLUENCIA EN PROCESOS DE ÓSMOSIS INVERSA”

INTRODUCCIÓN:

Las soluciones salinas y azucaradas se encuentran en la industria de alimentos tanto en las materias primas, su procesamiento y en los residuos generados, por ello se requieren de alternativas de procesos para concentrarlas, o para separarlas, siendo interesante estudiar elproceso de ósmosis inversa, debido a que permite la recuperación de compuestos, mediante la permeación de agua y concentrando los solutos, como sales y azúcares, así como también la recuperación de aguas en la industria de alimentos.

Por ejemplo, en la industria láctea la ósmosis inversa ha sido propuesta para reutilizar el agua en la planta, mientras que el la industria azucarera, el procesose utiliza para concentrar jugo de uva, de naranja o frutas exóticas.

ÓSMOSIS:

[pic]

žPresión osmótica: se define como el exceso de presión, con respecto a la que existe en el disolvente puro, que es preciso aplicar a la disolución para evitar que aquél pase a través de una membrana semipermeable perfecta.

OBJETIVOS:

• Determinar la presión osmótica de soluciones de azúcar ysales, durante experiencias de ósmosis inversa.

• Analizar el efecto de la concentración y naturaleza de soluto sobre la presión osmótica, la resistencia de la membrana y el requerimiento energético.

MATERIALES Y MÉTODOS

• Soluciones salinas de NaCl y KCl y soluciones azucaradas D-Fructosa y Lactosa, al 0.5, 0.8, 1.0, 1.5, 2.0 y 5 % w/v.

• Membrana plana de acetato decelulosa, con un área de filtración de 0.0101795 m2.

[pic]

ž Para cada soluto y concentración se generaron las curvas experimentales de presión transmembrana y flux de permeado (cociente entre el flujo de permeado y el área de la membrana).

ž La presión osmótica se calculó para cada condición de concentración y para cada soluto, a partir del modelo lineal obtenido de las curvas PT vs J,empleando la sig. ecuación:

[pic]

Donde:

J: comportamiento del Flux al variar la

PT: presión transmembrana definida como el promedio entre la presión de alimentación y la presión del concentrado, cuando

∆Π: presión osmótica de la solución.

La resistencia que se opone a la permeación del agua, está dada por:

RM: la resistencia de la membrana, la del

RCP:ensuciamiento reversibleRF: ensuciamiento

µ: viscosidad del permeado en el flux del permeado.

žLos modelos de Van´t Hoff (ecuación 2) y el Modelo de Gibbs (ecuación 3) fueron empleados para la estimación de presiones osmóticas de las soluciones.

[pic]

Donde:

Π es la presión osmótica de la solución (Pa);

R la constante de los gases (0.08206 atm·L/(mol·K));

Xm la fracción molar de agua;

n laconcentración molar del soluto (mol/m3);

T la temperatura absoluta de la solución (K) y

Vm el volumen molar del solvente en la solución (m3/mol).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Todos los experimentos fueron realizados en triplicado, presentando un error experimental menor que un 3.0 %. Las correlaciones lineales obtenidas en todos los casos presentaron altos coeficientes de correlación (R2( 98),de acuerdo a la metodología presentada en la sección anterior.

Las Figuras 2,3,4 y 5 muestran el efecto de la concentración sobre la presión osmótica para las soluciones de NaCl, KCl, Lactosa y D-fructosa, respectivamente. En todas ellas, se muestra la curva realizada sólo con agua destilada la cual para cercana al origen. Las curvas con soluto se encuentran desplazadas del origen por efectode la presión osmótica. Además hay que señalar que para que exista permeación, la presión de operación debe ser superior a la presión osmótica de la solución.

En la fig. 2 aparece un punto cercano a los 40 bar entre los 0 y los 0.01 L/m2s. Esto se debe, a que cuando se trabajó con la solución 5% w/v de NaCl, recién a esa presión transmembrana fue posible obtener permeado. Por lo tanto, es...
tracking img