Transferencia De Masa: "Ósmosis"

RESUMEN
Los estudiantes en vísperas de exámenes dicen poner los libros debajo de la almohada para que, por “ósmosis”, los conocimientos pasen a la memoria durante el sueño.
A fines del siglo pasado y a principios de éste el fenómeno osmótico dejó de ser dominio exclusivo de los fisiólogos y entró a formar parte también del cuadro teórico de la fisicoquímica, a la vez que se eliminó laasociación de la ósmosis a un proceso de absorción. Actualmente se conoce a la ósmosis por referencias formales en términos termodinámicos, que no sugiere gran cosa a la imaginación del estudiante. Por otra parte, a pesar de que el fenómeno de la ósmosis tiene 160 años de haber sido descubierto, su significado físico aún permanece oculto. La ósmosis aparece ligada a las barreras del flujo de difusión(membranas), de tal manera que se rompe la simetría en los movimientos térmicos de la materia.
A pesar de los avances logrados en la descripción y fundamentación de los procesos de las membranas, muchos de los aspectos fundamentales permanecen intactos, como problemas sin resolver, con lo que se crean perspectivas promisorias para descubrir los primeros principios.
INTRODUCCIÓN
La concepción popularde la ósmosis está representada por la posibilidad de hacer pasar "algo" a través de una barrera sin consumo de energía.
El fenómeno osmótico está íntimamente relacionado a un proceso de absorción, y corresponde a una connotación importante que ya señalaban los fisiólogos del siglo pasado. La absorción por flujo osmótico, decían, es el paso económico de los procesos vitales de una célula o de unorganismo. La ósmosis aparece ligada a las barreras del flujo de difusión (membranas), de tal manera que se rompe la simetría en los movimientos térmicos de la materia.
La teoría de Van't Hoff de 1886 fue resumida así:
Toda materia disuelta ejerce sobre una pared semipermeable una presión osmótica igual a la presión que sería ejercida en el mismo volumen, para un número igual de moléculas enestado gaseoso.
El fenómeno de la ósmosis da sustento a la vida, la prolonga y la motiva, sabemos cómo ocurre, pero es insalvable su comprensión conceptual. En este misterio que hace de la ósmosis un fenómeno mágico, se desea destacar la naturaleza del problema que ahora nos preocupa, y, desde luego, ubicarlo en los ámbitos científico e histórico.
Los conocimientos científicos relacionados con elfenómeno de la ósmosis están comprendidos en la rama de la fisicoquímica, y en particular en el tema de las soluciones. La teoría que describe estos hechos es por excelencia la termodinámica de equilibrio y la lineal de procesos irreversibles.
En efecto, la termodinámica de equilibrio describe la presión osmótica y la define como la presión requerida para mantener un sistema en estado deequilibrio.
Cuando tenemos un sistema de vasos comunicantes separados entre sí por una barrera porosa, seremos capaces de hacer una predicción de la dirección del flujo del líquido entre los vasos. Así percibimos que, en efecto, el flujo se dirige del recipiente donde la altura del líquido es mayor, al recipiente donde la altura es menor (véase la figura 2). 

Figura 2. Un flujo volumétrico y viscosose observa entre dos vasos comunicantes de un líquido a diferentes alturas que puede pasar un medio poroso. 
La función de los vasos comunicantes es nivelar las diferencias de nivel del líquido entre los dos sistemas en contacto. De igual forma ocurre con la presencia de un flujo calorífico, originado por una diferencia de temperaturas entre dos puntos. En este caso, el flujo de calor ocurre delpunto donde la temperatura es mayor a donde la temperatura es menor.
Sin embargo, en el sistema mencionado de vasos comunicantes haremos un cambio, en lugar de poner agua pura en el recipiente 2, colocaremos una solución de agua con azúcar, y en vez de ponerlo en contacto con el recipiente 1 empleando un medio poroso, utilizaremos una membrana semipermeable que permita el libre tránsito del...