Ósmosis Inversa
Páginas: 9 (2052 palabras)
Publicado: 25 de febrero de 2013
Asignatura: Procesos Fisicoquímicos Avanzados para el tratamiento de aguas.
Ósmosis Inversa
I.Q. Mario Alberto Hernández Mazatán
¿Qué es la ósmosis?
La osmosis es un fenómenos descubierto cerca de 1748 y se define como el transporte espontáneo de un disolvente desde una disolución concentrada a través de una membrana semipermeable ideal, que impide el paso del soluto pero dejapasar el disolvente.
Si se tiene dos soluciones de diferente concentración pero el mismo volumen separadas por una membrana semipermeable como se muestra en la figura 1, el disolvente se transportará de manera espontánea a través de la membrana para alcanzar el equilibrio de concentraciones (figura 2), sin embargo, el incremento de volumen generará a su vez un incremento de presión determinado porla altura, está presión es denominada presión osmótica [ (Hernández, 1990) ].
El transporte del disolvente de una solución llegará a un punto de equilibrio cuando exista un equilibrio de concentraciones entre ambas soluciones o bien, cuando la presión atmosférica o alguna presión externa sea superior a la presión osmótica.
Presión osmótica
Como se indica en la figura 3, esteflujo del disolvente puede reducirse si aplicamos una presión en el lado de la membrana. Para una cierta presión que corresponde a la presión osmótica, se alcanza el equilibrio y la cantidad de disolvente que pasa en ambas direcciones es la misma. Si la membrana es idealmente semipermeable, la presión osmótica es una propiedad de la solución solamente. Por lo tanto, la presión osmótica debe serconsiderada como una medida de cierta diferencia real, expresable como presión que existe entre la naturaleza de la solución y el disolvente puro [ (Weber, 1979) ].
Si la presión en el lado de la solución se incrementa por encima de la presión osmótica, la dirección de flujo se invierte. Entonces el disolvente puro pasará desde la solución hacia el solvente. Este fenómeno constituye la base de laósmosis inversa aplicada en el tratamiento del agua y agua residual. La energía útil por unidad de volumen suministrada a este proceso lo es en forma de presión que es superior a la presión osmótica de equilibrio.
Ósmosis inversa
La ósmosis inversa es de alguna forma similar a la filtración, ambos implican la separación de un líquido a partir de una mezcla que se hace pasar a travésde un dispositivo que retiene los otros componentes. Este proceso también se ha denominado hiperfiltración. Sin embargo, existen al menos tres diferencias importantes. Primera, la presión osmótica que es muy pequeña en la filtración ordinaria, juega un papel muy importante en la ósmosis inversa. Segunda, en la ósmosis inversa no es posible obtener tortas filtrantes con bajo contenido de humedad,esto es debido a que la presión osmótica de la disolución aumenta con la separación del disolvente. Tercera, los filtros separan mezclas basándose principalmente en el tamaño, mientras que la semipermeabilidad de las membranas de ósmosis inversa para desalinización depende también de otros factores [ (Ramalho, 1977) ].
Van´t Hoff
Presión osmótica π°, varía con la concentración ytemperatura de la misma forma que un gas ideal.
π0=nVmRT (1
π°= presión osmótica
n= número de moles del soluto
Vm= volumen molar del agua
R= constante universal de los gases
T= temperatura
Sin embargo, la ecuación 1, al igual que la ley de un gas ideal solo es válida paradisoluciones diluidas. Para disoluciones más concentradas, es necesario modificar la expresión de Van´t Hoff introduciendo un coeficiente de presión osmótica, ϕc
π°=φcnVmRT (2
Robinson y Stokes (1959) han tabulado los coeficientes de presión para muchos electrolitos. El...
Ósmosis Inversa
I.Q. Mario Alberto Hernández Mazatán
¿Qué es la ósmosis?
La osmosis es un fenómenos descubierto cerca de 1748 y se define como el transporte espontáneo de un disolvente desde una disolución concentrada a través de una membrana semipermeable ideal, que impide el paso del soluto pero dejapasar el disolvente.
Si se tiene dos soluciones de diferente concentración pero el mismo volumen separadas por una membrana semipermeable como se muestra en la figura 1, el disolvente se transportará de manera espontánea a través de la membrana para alcanzar el equilibrio de concentraciones (figura 2), sin embargo, el incremento de volumen generará a su vez un incremento de presión determinado porla altura, está presión es denominada presión osmótica [ (Hernández, 1990) ].
El transporte del disolvente de una solución llegará a un punto de equilibrio cuando exista un equilibrio de concentraciones entre ambas soluciones o bien, cuando la presión atmosférica o alguna presión externa sea superior a la presión osmótica.
Presión osmótica
Como se indica en la figura 3, esteflujo del disolvente puede reducirse si aplicamos una presión en el lado de la membrana. Para una cierta presión que corresponde a la presión osmótica, se alcanza el equilibrio y la cantidad de disolvente que pasa en ambas direcciones es la misma. Si la membrana es idealmente semipermeable, la presión osmótica es una propiedad de la solución solamente. Por lo tanto, la presión osmótica debe serconsiderada como una medida de cierta diferencia real, expresable como presión que existe entre la naturaleza de la solución y el disolvente puro [ (Weber, 1979) ].
Si la presión en el lado de la solución se incrementa por encima de la presión osmótica, la dirección de flujo se invierte. Entonces el disolvente puro pasará desde la solución hacia el solvente. Este fenómeno constituye la base de laósmosis inversa aplicada en el tratamiento del agua y agua residual. La energía útil por unidad de volumen suministrada a este proceso lo es en forma de presión que es superior a la presión osmótica de equilibrio.
Ósmosis inversa
La ósmosis inversa es de alguna forma similar a la filtración, ambos implican la separación de un líquido a partir de una mezcla que se hace pasar a travésde un dispositivo que retiene los otros componentes. Este proceso también se ha denominado hiperfiltración. Sin embargo, existen al menos tres diferencias importantes. Primera, la presión osmótica que es muy pequeña en la filtración ordinaria, juega un papel muy importante en la ósmosis inversa. Segunda, en la ósmosis inversa no es posible obtener tortas filtrantes con bajo contenido de humedad,esto es debido a que la presión osmótica de la disolución aumenta con la separación del disolvente. Tercera, los filtros separan mezclas basándose principalmente en el tamaño, mientras que la semipermeabilidad de las membranas de ósmosis inversa para desalinización depende también de otros factores [ (Ramalho, 1977) ].
Van´t Hoff
Presión osmótica π°, varía con la concentración ytemperatura de la misma forma que un gas ideal.
π0=nVmRT (1
π°= presión osmótica
n= número de moles del soluto
Vm= volumen molar del agua
R= constante universal de los gases
T= temperatura
Sin embargo, la ecuación 1, al igual que la ley de un gas ideal solo es válida paradisoluciones diluidas. Para disoluciones más concentradas, es necesario modificar la expresión de Van´t Hoff introduciendo un coeficiente de presión osmótica, ϕc
π°=φcnVmRT (2
Robinson y Stokes (1959) han tabulado los coeficientes de presión para muchos electrolitos. El...
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