Presión Osmótica

Presión Osmótica

Angélica Alzate Ocampo
Sandra Madrid
Julian Vargas Echeverry
Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia, Medellín, Antioquia.

Resumen. La presión osmótica es una propiedad de cada una de las soluciones, la cual está íntimamente relacionada con el potencial químico, y es la propiedad responsable del fenómeno de la ósmosis, lapalabra ósmosis se deriva del griego “osmos” que significa “impulso”. Durante varios siglos diferentes investigadores se han interesado en esta propiedad, y desarrollaron algunas teorías que buscaban aproximarse por medio de modelos matemáticos al comportamiento real de soluciones diferentes, reconociendo la importancia de la presión osmótica sobre los procesos vitales, además sus aplicaciones enprocesos de separación como la ósmosis inversa, nanofiltración y ultrafiltración. Estas técnicas han sido estudiadas durante años buscando mejorar los métodos de separación ó purificación de sustancias de interés.

Palabras clave: Ósmosis, Membranas Semipermeables, Presión Hidrostática, Difusión, Ultrafiltración.

1 Introducción
De acuerdo con el Diccionario Oxford de Bioquímica y BiologíaMolecular , la presión osmótica (π) podría definir como el exceso de presión hidrostática que se debe aplicar a una solución con el fin de reducir a cero el flujo neto de disolvente puro en él por osmosis. La presión osmótica de una solución diluida es igual a la presión del soluto ejercería si podría existir como un gas a la misma temperatura, T, y la misma cantidad de concentración de lasustancia, c, por lo que puede ser expresada por una relación análoga a la ecuación de los gases, es decir, P= νcRT, donde ν es el número promedio de partículas en el que una molécula de soluto se disocia en las condiciones dadas, y R es la constante de los gases. La presión osmótica es una propiedad coligativas de una solución.
Las propiedades coligativas son aquellas que dependen únicamente de laconcentración (número de partículas en solución), generalmente la concentración se expresa con concentración molar, que no es más que la cantidad de partículas de soluto por partículas totales sin importar la naturaleza y el tipo de soluto.
Las membranas semipermeables, también llamadas membrana selectivamente permeable o membrana parcialmente permeable, son una clase de membranas que permiten el pasoa través de ella por difusión de ciertas moléculas o iones de solvente pero no las de los solutos, la permeabilidad de la membrana para cada soluto, depende del tipo de membrana y de la naturaleza del soluto, como el tamaño de las moléculas de soluto y la solubilidad.
La osmosis es el fenómeno que ocurre cuando dos soluciones se ponen en contacto a través de una membrana semipermeable, lasmoléculas de disolvente se difunden, pasando usualmente desde la solución con menor concentración de soluto a la de mayor concentración de soluto. Cuando ocurre la osmosis se crea una diferencia de presión en ambos lados de la membrana semipermeable, y esta presión se conoce como la presión osmótica.
2. Equilibrio Osmótico y Presión Osmótica.

Una solución se encuentra en equilibrio cuando no existeun intercambio neto de soluto entre las diferentes partes de la misma, es decir, un gradiente de concentración igual a cero; en el caso en el que una membrana rodea la solución, la presión exterior (generalmente la atmosférica) debe ser igual a la presión que el disolvente ejerce sobre la membrana(presión osmótica), pero cuando la membrana semipermeable separa dos soluciones a diferentesconcentraciones, las moléculas de solvente atraviesan la membrana de la solución menos concentrada a la más concentrada hasta que las concentraciones se igualen, así , si el volumen inicial era igual para las dos soluciones, la solución más concentrada aumenta su volumen hasta que la presión hidrostática iguale la presión a ambos lados de la membrana. Esta presión hidrostática que detiene el flujo...