Dialisis

 DIÁLISIS
(ASPECTOS TEÓRICOS)


ÍNDICE:



1. INTRODUCCIÓN.

2. FUNDAMENTO TEORICO DE LA OPERACIÓN.

3. VARIABLES O FACTORES QUE INTERVIENEN A LA HORA DE SU DISEÑO.
DIFUSIÓN.
GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN.
PERMEABILIDAD.
POROSIDAD DE LA MEMBRANA.
ESPESOR DE LA MEMBRANA.
FACTOR DE SEPARACIÓN.
GEOMETRÍA DE LA MEMBRANA.
VOLUMEN DEL LÍQUIDO DE DIÁLISIS.
PESO MOLECULAR Y SELECCIÓNDEL LÍMITE DE PESO MOLECULAR (MWCO).

4. TIPOS DE MEMBRANAS.

5. VENTAJAS.

6. BIBLIOGRAFÍA.






1. INTRODUCCIÓN.

En este trabajo vamos a centrarnos en los aspectos teóricos de la diálisis que es una de las técnicas de separación por medio de una membrana.
La diálisis consiste en la transferencia de moléculas de soluto a través de una membrana semipermeable por difusión apartir de una solución concentrada a otra más diluida hasta alcanzar el equilibrio. Ésta separación de soluto en el proceso de diálisis se debe a diferencia en sus velocidades de difusión, debido al tamaño molecular y a la solubilidad.
Dado que la membrana porosa deja pasar selectivamente las especies más pequeñas conservando las especies más grandes, la diálisis puede efectivamente ser usado como unproceso de separación basado en el rechazo del tamaño.
En la siguiente imagen se muestra como la membrana deja pasar las partículas más pequeñas de soluto hasta establecerse el equilibrio.
La solución en el lado de la alimentación se llama dializato, mientras que la solución del otro lado recibe el nombre de difusato.



Un ejemplo de este tipo de operación se encuentra en la hemodiálisis:tenemos sangre con una concentración de urea de 200mg/dl y al otro lado de la membrana se encuentra una solución con una concentración de urea de 0 mg/dl. Dicho compuesto se irá difundiendo desde la sangre a la solución hasta que las concentraciones se encuentren en equilibrio, es decir, haya 100mg/dl a cada lado de la membrana.
También hay que tener en cuenta en este proceso que lasconcentraciones de las especies que no queremos eliminar del dializato, deben ser iguales que las del difusato, y así no haya difusión de éstas a través de la membrana, o bien poner menor cantidad de las sustancias que solo queramos eliminar parcialmente.

A continuación se muestra el perfil típico de concentración en la diálisis:





2. FUNDAMENTO TEORICO DE LA OPERACIÓN.

Muchos de los procesosde separación por membranas dependen de alguna manera del siguiente fundamento teórico. Las sustancias se mueven a través de las membranas mediante varios mecanismos que comentaremos más adelante.

La diálisis es un proceso de transporte por difusión y el estado de equilibrio puede ser descrito por la ley de Fick, que da después de la integración a través de la membrana de la siguienteecuación:




O mediante la introducción del coeficiente de distribución de equilibrio





Donde:
Ji= densidad de corriente de partículas, es decir, al número efectivo de partículas que atraviesan en la unidad de tiempo un área unitaria perpendicular a la dirección en la que tiene lugar la difusión
Ki= distribución o coeficiente de reparto.
Di= coeficiente de difusión del soluto.
l =espesor de la membrana.
C1 = concentración de la corriente arriba.
C2 = concentración de la corriente abajo.

En diálisis también hay que tener en cuenta la resistencia al transporte de la membrana, además de la resistencia proporcionada por la capa límite de las dos películas líquidas. El coeficiente global de la transferencia de masa se obtiene por la suma de las tres resistencias de acuerdocon:






Donde:

K0= coeficiente de transferencia de masa global.
K1= coeficientes de transferencia de masa de película líquida sobre el lado del dializato.
K2 = coeficientes de transferencia de masa de película líquida sobre el lado del difusato.
P= coeficiente de permeabilidad de la membrana al soluto.



El flujo de soluto también se puede dar en términos de un coeficiente de...