Principios generales
La ósmosis es el pasaje natural de un líquido
desde una solución menos concentrada hacia otra más
concentrada a través de una membrana delgada semipermeable.
Este pasaje obedece a la diferencia de energía causada
por los distintos grados de concentración (m/v). Este
proceso continúa hasta que las concentraciones de ambos
lados se igualan***.
La ósmosis inversa es la inversión forzada
del proceso de ósmosis natural que se lleva a cabo
en muchos procesos vitales.
Si sobre la solución más concentrada se aplica
energía en forma de presión, el agua comenzará
a fluir en sentido inverso reteniendo la membrana los sólidos
disueltos (TSD).
Los equipos o dispositivos generalmente se componen de uno
o varios tubos de presión que alojan los módulos
de presión de ósmosis inversa (dispositivos
que alojan las membranas semipermeables). Una bomba centrífuga
suministra el agua a tratar con la presión necesaria
para el proceso.
Nota: Todo equipo requiere una mínima atención
durante su funcionamiento con registro periódico de
las operaciones, pérdidas de fluido, ruidos inusuales,
funcionamiento de los rodamientos, dosis de productos químicos,
etc.
El agua que atraviesa la membrana es de bajo contenido de
sólidos disueltos estando en condiciones de ser utilizada
como agua potable, centro de diálisis, industrial,
etc.
Los sólidos disueltos rechazados por la membrana (concentrado)
fluyen en una corriente de agua de descarte cuya relación
con el producto es baja.
Cuando el equipo se pone en marcha, el agua a tratar previamente
debe ser “pretratada”.
Pretratamiento
Se denomina así el acondicionamiento que sufre el agua
antes de ingresar a los módulos de presión.
Las características y complejidad del pretratamiento
están en función de las características
físico-químicas del agua inicial (sólidos
disueltos, dureza total, sulfatos, hierro, sílice,
cloruros, etc, etc).
Ejemplo:
• cartuchos de micro filtración (eliminación
de partículas finas)
• cartuchos de carbón activado (eliminación
de agua clorada)
• cartuchos de profundidad (eliminación de partículas
gruesas)
• ablandador (retiene dureza total-Ca++/ Mg++) especialmente
cationes Fe+++, Fe++,
 Al+++,
pues estos pueden ensuciar las membranas.
Además, para evitar biofouling (ensuciamiento biológico),
las membranas se someten al pasaje de bactericidas de amplio
espectro.
Es importante tener en cuenta que el agua a tratar no
deberá contener cloro libre residual o compuestos oxidantes.
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*** En los animales igual que en las plantas, el agua constituye
el medio en el que se desarrollan todos los procesos vitales.
La falta de agua conduce rápidamente a la muerte. Una
de las funciones biológicas primordiales en el metabolismo
consiste en la utilización del agua como disolvente
para las sales en los líquidos. Las relaciones se complican
para un organismo animal cuando este se encuentra en un medio
que posee un contenido salino distinto al suyo. En efecto,
según las leyes OSMOTICAS, las sales tienden a establecer
un equilibrio interno y el externo. Un viejo experimento ilustra
este proceso de difusión. Si introducimos una vejiga
de cerdo llena de agua corriente en una cubeta que contiene
solución salina, veremos como la vejiga se arruga;
El agua difunde a través de la pared semipermeable
de la vejiga, hacia la solución salina envolvente,
a fin de establecer el correspondiente equilibrio. El efecto
inverso se observa cuando se introduce una vejiga llena de
solución salina, esta se hincha hasta reventar, pues
el agua envolvente difunde hacia la solución contenida
en la vejiga a través de la pared vesical y reduce
su concentración hasta alcanzar su equilibrio isotónico
entre el medio externo y el interno.
Osmosis en los vegetales: Los vegetales absorben agua a través
de las raíces, y éstas han de absorber el agua
del suelo por medio de sus fuerzas osmóticas, por lo
que han de poseer los correspondientes valores de capacidad
absorbente. La presión osmótica es de 2 a 2,5
atmósferas en las raíces de las habas, de unas
5 atmósferas en las geraniáceas del género
Pelargonium, superior a 20 atmósferas en las plantas
halófilas e incluso superior a 100 atmósferas
en las plantas de los desiertos. El proceso de absorción
de agua se basa en la ósmosis. Sabido es que esta consiste
en el paso fraccional de un líquido mixto, es decir,
de una solución, a través de una membrana semipermeable.
Esta difusión es igual que en las moléculas
de los gases: las moléculas disueltas en un líquido,
por ejemplo el agua, tienden constantemente un equilibrio
de la concentración. Ahora bien si los poros de una
membrana son tan estrechos que sólo permiten el paso
de determinadas moléculas, relativamente pequeñas,
aparece el fenómeno de la ósmosis. Como ejemplo,
una molécula de azúcar tiene un diámetro
aproximado de 10 Aº (1 mu= 1/1.000.000 mm), mientras
que una molécula de agua mide tan solo 2 Aº. Las
membranas celulósicas de los vegetales tienen poros
de diversos diámetros, pero en parte son tan finos
que solo dejan pasar libremente moléculas de agua,
mientras que las moléculas disueltas en ella quedan
detenidas como si se tratase de un filtro. Estas son las membranas
semipermeables. Este carácter es el que poseen las
paredes celulares de las plantas. |
