PRESIÓN OSMÓTICA
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PRESIÓN OSMÓTICA
Introducción
Si una disolución y el correspondiente disolvente puro están separados por una barrera semipermeable, tal como una membrana a través de la cual puede pasar el disolvente pero no el soluto, se observara un flujo de disolvente hace la disolución. El efecto de este paso es que la disolución se vuelve más diluida. Este fenómeno se denomina ósmosis. Si se aplica una presión a la disolución, es posible evitar el flujo del disolvente, y la presión necesaria para impedir el flujo de disolvente dentro de la disolución a través de la barrera se denomina presión osmótica de la disolución y al proceso se denomina osmosis inversa.
Al aplicar una presión mayor a la presión osmótica se
obliga a que el disolvente que se encuentre en la solución
pase a través de la membrana y el soluto quede retenido
en el otro lado.
MEMBRANA SEMIPERMEABLE:
Es una membrana que
deja pasar las moléculas
del disolvente, pero no las
de soluto.
La moléculas del
disolvente presentan más
problemas de paso por
que donde la disolución es
hipertónica (más
concentrada) están las
moléculas del soluto que
ocupan espacios y no les
permiten pasar.
ÓSMOSIS: fenómeno en el cual las moléculas del
disolvente se difunden pasando de la disolución de
menor concentración (hipotónica) hacia la de mayor
concentración (hipertónica)
Cuando se alcanza el equilibrio de
concentraciones cesa la ósmosis
PRESIÓN OSMÓTICA: es la diferencia de niveles de las
disoluciones que se encuentran en ambos compartimientos
separados por la membrana genera una presión hidrostática
que es precisamente la presión osmótica
Origen de la Presión Osmótica y su Cálculo
El holandés Jacobus Enricus Van´t
Hoff propuso una teoría en donde las
moléculas del soluto que están
atrapadas entre el émbolo y la
membrana se comportan como un gas
encerrado y describió la presión
osmótica como resultado de las
colisiones de las moléculas del soluto
contra la membrana semipermeable
sin que las moléculas del disolvente
contribuyeran de ninguna manera.
Con este modelo, la presión osmótica de una disolución es la misma presión que un gas ideal ejercería si ocupase el mismo volumen de la disolución
PV = nRT
¶ = CRT
Donde:
¶ = presión osmótica (Pa)
n = no. De moles de soluto en la disolución
R = cte. De los gases = 8.31 J/(mol °K)
C = n/V = concentración molar (mol/m^3)
V = volumen de la disolución (m^3)
ÓSMOSIS INVERSA : Al contrario que otras operaciones
unitarias como la destilación, este proceso permite operar a
temperatura ambiente. Además, combina simplicidad técnica con
versatilidad.
Los materiales más frecuentemente utilizados en la fabricación de
las membranas son el acetato de celulosa y las poliamidas
aromáticas.
Aplicaciones
La principal aplicación es la desalinización de agua, ya sea para
consumo humano o para uso industrial.
También resulta frecuente su uso en procesos de producción de
sustancias inestables térmica o químicamente en los que los
métodos tradicionales de separación provocan pérdida de
producto o deterioro de su sabor (medicinas, alimentos...).
La ósmosis inversa también se emplea para fraccionar mezclas de
materiales difíciles de separar por otros medios, como polímeros
naturales o sintéticos.
