Cómo funciona la ósmosis inversa
La ósmosis inversa funciona técnicamente invirtiendo la función de ósmosis natural con medios técnicos.
La osmosis
Las fuerzas osmóticas siempre ocurren cuando existe una membrana semipermeable entre dos líquidos con diferentes concentraciones de sustancias disueltas. Las membranas semipermeables solo son permeables en una dirección.
Ahora surge presión entre los dos líquidos de diferentes concentraciones. Esta presión surge del hecho de que ambos líquidos tienden a igualar la concentración de sustancias disueltas.
Dependiendo de qué lado de la membrana sea permeable, el líquido fluirá desde el lado de la concentración más baja para diluir la concentración más alta, o el líquido con una concentración más alta pasará al lado de la concentración más baja hasta obtener la misma concentración en ambos lados. prevalece.
La presión resultante se llama presión osmótica. Depende del gradiente de concentración, es decir, la diferencia entre las dos concentraciones.
También se puede observar un fenómeno similar en las células. Si llevara agua al torrente sanguíneo, se produciría hemólisis: el líquido celular de las plaquetas sanguíneas tiene una concentración mucho mayor de iones disueltos que el agua circundante. Entonces, el agua fluiría constantemente para crear un equilibrio de concentración. Eso reventaría las plaquetas.
Osmosis inversa
La ósmosis inversa ahora invierte la presión osmótica con medios técnicos en la dirección opuesta. En lugar de crear un equilibrio de concentración, como lo haría la presión osmótica, se usa una bomba para aplicar una presión más alta en la dirección opuesta.
Como resultado, el gradiente de concentración no es menor, sino mayor. El líquido de un lado se limpia de manera confiable de todas las sustancias disueltas en él. Sin embargo, esto a veces requiere una presión muy alta de hasta 30 bar. Por lo tanto, el proceso consume mucha energía.
Por otro lado, se crea una solución altamente concentrada con todos los iones en el otro lado de la membrana. Esta solución debe descartarse. Los procesos de ósmosis inversa también significan una cantidad relativamente alta de aguas residuales.
Propiedades del agua de ósmosis
El agua de ósmosis es casi tan pura como el agua destilada. Sin embargo, la producción es más rentable que con agua destilada. A diferencia del agua destilada múltiple, el agua de ósmosis no es estéril.
Sin embargo, se puede producir agua muy pura mediante procesos de ósmosis inversa de varias etapas. Está libre de iones y sales disueltos y, por lo tanto, también de agua desionizada.
El agua de ósmosis es agua blanda con un grado de dureza cero, ya que todos los iones de calcio y magnesio se eliminan durante la ósmosis inversa.
Aplicaciones de la ósmosis inversa
El principio de ósmosis inversa se puede utilizar para diversos fines.
Tratamiento de aguas
En el tratamiento y la purificación del agua, la ósmosis inversa es un proceso de limpieza muy eficaz que elimina de forma fiable todos los ingredientes no deseados.
Incluso el agua muy contaminada se puede limpiar eficazmente mediante ósmosis inversa. En algunos casos, los prefiltros son necesarios para eliminar primero la suciedad gruesa. A veces, también deben usarse agentes antiincrustantes para evitar que los disolventes cristalicen en la membrana.
El gasto energético para la depuración de un metro cúbico de agua está en el rango de alrededor de 4 a 9 kWh en la mayoría de los sistemas.
Los sistemas de ósmosis inversa a menudo se ofrecen como sistemas centrales para tratar el agua potable en el hogar.
Desalación de agua de mar
El agua de mar se puede desalar por destilación. Sin embargo, el proceso es complejo y consume mucha energía. Mediante ósmosis inversa, la desalación del agua de mar es mucho más económica.
Muchos barcos de alta mar también tienen sistemas de desalinización de agua de mar incorporados para no tener que llevar tanta agua potable con ellos.
Tratamiento de aguas residuales
También se puede utilizar un proceso de ósmosis inversa para eliminar sustancias no deseadas de las aguas residuales, después de un filtrado previo adecuado. Esto también filtra sustancias que de otro modo serían difíciles de eliminar.
Sin embargo, para el uso regular en la gestión de aguas residuales, el proceso es demasiado caro para ser utilizado en todos los ámbitos. Sin embargo, también podría eliminar de manera confiable contaminantes dañinos como residuos de medicamentos o residuos de pesticidas o incluso hormonas.
Ósmosis inversa para aumentar la concentración.
La ósmosis inversa no solo puede servir para eliminar determinadas sustancias, sino también, a la inversa, para concentrar determinadas sustancias deseadas en líquidos.
Este principio se utiliza, por ejemplo, en la producción de concentrados de zumos de frutas. También sirve como una forma de hacer cerveza sin alcohol.
Presuntos efectos sobre la salud del agua de ósmosis
Mucha gente cree que el agua purificada mediante ósmosis inversa es más beneficiosa para la salud que el agua mineralizada convencional. Pero existe una clara controversia al respecto.
En general, es más probable que el agua desionizada dañe su salud que realmente lo beneficie al eliminar los minerales y electrolitos vitales.
consejos y trucos
Los sistemas de ósmosis inversa son costosos y consumen mucha energía, y producen agua en el proceso, que posiblemente incluso puede ser perjudicial para la salud si se disfruta continuamente. Así que piense detenidamente de antemano si realmente desea realizar esta inversión.
