La ósmosis inversa (OI) es una tecnología que se utiliza para la purificación de agua que utiliza una membrana semipermeable para remover minerales y eliminar iones del agua, con el objetivo de eliminar las partículas más grandes del agua potable.
La ósmosis inversa funciona aplicando presión al agua para empujarla a través de una membrana de ósmosis semipermeable para filtrarla.
Esta membrana semipermeable permite que ciertas moléculas o iones pasen a través de ella por difusión. El índice del paso depende de la presión osmótica, la concentración, el gradiente electroquímico y la temperatura de las moléculas o de los solutos en cualquier lado, así como de la permeabilidad de la membrana para cada soluto.
Un ejemplo sencillo puede ser un mosquitero en una ventana. Permite que pasen las moléculas de aire, pero no los mosquitos, ni nada que sea más grande que los orificios de la membrana.
Existen, por ejemplo, telas para confeccionar ropa impermeable que contienen una película de plástico extremadamente delgada en la que se han hecho miles de millones de pequeños poros. Los poros son lo suficientemente grandes para dejar salir el vapor de agua, pero lo suficientemente pequeños para evitar que entre agua en estado líquido.
La ósmosis inversa puede eliminar muchos tipos de moléculas y iones del agua, incluidas las bacterias, y se utiliza tanto en procesos industriales como en la producción de agua potable. Actualmente, también se utiliza en purificadores de agua con sistemas de ósmosis inversa.
El resultado de este proceso de purificación del agua es que el soluto se retiene en el lado presurizado de la membrana y el agua pura puede pasar al otro lado.
Para que el proceso sea “selectivo”, la membrana debe evitar el paso de moléculas grandes a través de los poros , pero debe permitir que los componentes más pequeños de la solución pasen libremente.
En el proceso de ósmosis normal, el solvente se mueve naturalmente desde un área de baja concentración de soluto (alto potencial de agua), pasando por una membrana, a un área de alta concentración de soluto (bajo potencial de agua).
La ósmosis inversa implica un mecanismo difusivo, por lo que la eficacia de la separación depende de la concentración de soluto, la presión y la tasa de flujo de agua. La ósmosis inversa es más comúnmente conocida por su uso en la purificación de agua potable a partir del agua de mar, eliminando la sal y otros materiales de las moléculas de agua.
El proceso de la ósmosis
Para poder purificar el agua por ósmosis inversa, es necesario llevar a cabo el proceso contrario al de la ósmosis convencional. La ósmosis es un fenómeno natural y uno de los procesos más importantes de la naturaleza.
Es un proceso en el que una solución salina menos concentrada tenderá a migrar hacia donde se encuentra una solución salina más concentrada. Algunos ejemplos de ósmosis pueden ser cuando las raíces de las plantas absorben agua del suelo o nuestros riñones absorben agua de nuestra sangre.
El diagrama muestra cómo funciona la ósmosis. Una solución que está menos concentrada, tendrá una tendencia natural a moverse hacia donde hay una solución con una concentración más alta.
Por ejemplo, si tuvieras un recipiente lleno de agua con baja concentración de sal y otro recipiente lleno de agua con alta concentración de sal, y estuvieran separados por una membrana semipermeable, el agua con menor concentración de sal comenzaría a moverse hacia el recipiente de agua con mayor concentración de sal.
Mientras que la ósmosis se produce de forma natural, sin necesidad de energía adicional, para revertir el proceso de ósmosis es necesario aplicar presión a la solución más salina.
Esto significa que se debe “empujar” el agua a través de la membrana de ósmosis inversa aplicando una presión que sea mayor que la presión osmótica natural, para desalinizar, desmineralizar y remover iones del agua en el proceso, permitiendo que el agua pura pase atravès de la membrana, mientras retiene la mayor parte de contaminantes.
En el diagrama podemos observar el proceso de ósmosis inversa. Cuando se aplica presión a la solución concentrada, se fuerza el paso de las moléculas de agua a través de la membrana semipermeable, que impide el paso de contaminantes y minerales que se encuentran en el agua.
¿Cómo funciona la ósmosis inversa?
Para que el proceso de ósmosis inversa funcione es necesario el uso de una bomba que aumente la presión del lado de la membrana donde tenemos el agua que se va a tratar, es decir, el agua con mayor concentración de sal o contaminantes.
La función de la bomba es forzar el paso del agua a través de la membrana de ósmosis semipermeable para que alrededor de 95% a 99% de las sales disueltas sean enviadas al drenaje en el flujo de rechazo.
La cantidad de presión requerida depende de la concentración de sal en el agua que alimenta el sistema. Cuanto más alta es la concentración, más presión se requiere para superar la presión osmótica.
El resultado del filtrado por ósmosis inversa son 2 flujos de agua. El primero es el agua filtrada (conocido como agua de permeado); el otro es el flujo de agua que transporta los contaminantes concentrados, que no pasaron a través de la membrana de ósmosis inversa, y se conoce como corriente de rechazo (o concentrado).
A medida que el agua de alimentación pasa a través de la membrana de ósmosis inversa bajo presión, las sales y otros contaminantes que no pudieron pasar se descargan a través de la corriente de rechazo que, como dijimos, se desecha a través del drenaje.
El agua que pasa a través de la membrana de ósmosis inversa se denomina permeado o agua de producto y, generalmente, tiene alrededor del 95% al 99% de las sales disueltas eliminadas.
Es importante comprender que un sistema de ósmosis inversa emplea filtración cruzada en lugar de filtración estándar, y los contaminantes se recolectan dentro del medio filtrante.
En la filtración cruzada, la solución pasa por el filtro, o atraviesa el filtro, con dos salidas: el agua filtrada va en un sentido y el agua contaminada en otro.
Fuente: https://waterstation.mx