Ósmosis ¿Qué es y qué funciones tiene?

 

La ósmosis es un fenómeno que da sustento a la vida de los seres humanos y en la actualidad, también es un proceso que se aplica en otras áreas, como en la purificación de agua. Por ello, hoy en Agua Inmaculada vamos a hablar acerca de los aspectos relevantes de este funcionamiento.

¿Qué es la ósmosis?

Antes de entrar de lleno a este tema, primero vamos a comenzar por decir que el origen etimológico de la ósmosis se deriva de dos palabras aisladas Osmos, que significa impulso, y el sufijo -sis que puede traducirse como acción.

Concretamente, el concepto de ósmosis se puede definir como un fenómeno físico-químico que hace referencia al intercambio de un disolvente entre dos soluciones que se encuentran separadas por una membrana semipermeable. Algo complejo de comprender ¿verdad?

En palabras más simples, la ósmosis es un proceso que se relaciona con el movimiento que realiza una sustancia disolvente a través de la membrana parcialmente permeable. Se presenta cuando dos líquidos (disolventes) que tienen diferentes concentraciones de una sustancia, están separados por dicha membrana y esta permite el paso sólo del solvente que posee una mayor concentración hacia el lado de aquella que presenta una menor concentración.

Se dice que es un intercambio de materia que usa a la membrana semipermeable como el medio de cambio y que no implica un gasto de energía. Durante su acción, se produce un cambio de presión, la cual es conocida como presión osmótica que es sencillamente lo que ocurre con la membrana que tienen las células, de ahí su relación con los seres humanos.

¿Cuál es la función de la ósmosis?

La membrana semipermeable es una estructura que posee poros como un filtro, pero con la particularidad de que estos agujeros son de tamaño molecular y dada su dimensión minúscula, sólo permiten el paso a moléculas pequeñas.

Gracias al proceso de ósmosis, se puede transportar agua a través de la membrana que mencionamos arriba, desde una zona con menor concentración de solutos. Así es como comienza la distribución de agua por los dos lados de la membrana, es decir, dentro y fuera de la célula.

El agua puede atravesar la membrana gracias a las proteínas transmembrana llamadas acuaporinas y es por ellas que el agua sale y entra de la célula. Este movimiento del agua se realiza por medio de los espacios que quedan entre los fosfolípidos de la bicapa, debido a que las moléculas del agua son polares y de un tamaño reducido.

Cuando el soluto no puede atravesar la membrana, las concentraciones de ambos ambientes se pueden igualar por medio de la difusión de agua o bien, lo que se conoce como ósmosis. En el citoplasma de todas las células, el agua es el principal solvente que ayuda a disolver azúcares, sales y otras sustancias.

Sabemos que la explicación anterior es un tanto técnica, pero es importante conocer cómo se lleva a cabo el proceso de ósmosis usando todos los términos apropiados que hacen de él un estudio científico que tiene presencia en diferentes áreas. Así que para que logres comprender al 100% este fenómeno, te lo vamos a explicar de una manera más sencilla.

Imagina que tenemos un recipiente con agua y está dividido a la mitad por un pedazo de tela, la cual representa a la membrana semipermeable y dejará que el agua pase por las dos mitades debido a que las moléculas de este compuesto son muy pequeñas. Posteriormente, si a una mitad le agregamos un componente de mayor tamaño, como azúcar, la tela no permitirá que fluya de la misma manera.

Las moléculas de azúcar tienen un tamaño más grande, así que no podrán pasar a través de la tela. Podemos suponer que las moléculas del agua pueden seguir moviéndose de un lado a otro, pero en realidad lo que sucederá es un mayor flujo desde el lado que no tiene azúcar y esto se debe a que las moléculas del agua al interactuar con las del azúcar, les resulta más complicado desprenderse de ellas.

En resúmen, la ósmosis es un proceso que se desarrolla por el paso de algunas moléculas pequeñas desde un área muy disuelta a través de la membrana semipermeable hacia un área con mayor concentración de moléculas más grandes.

Pero antes de pasar al siguiente punto, se debe tener en cuenta que para comprender el funcionamiento de la ósmosis hay que conocer el medio acuoso de las sustancias, el cual se clasifica de la siguiente manera:

  • Medio hipotónico. Es cuando el soluto tiene una menor concentración en el exterior comparado con el medio interior de la célula.
  • Medio hipertónico. Caso contrario al anterior, el soluto tiene mayor concentración en el medio exterior.
  • Medio isotónico. Existe la misma concentración de solutos, tanto en el medio exterior como en el interior.

Tipos de ósmosis

Ahora que ya conoces el mecanismo de la ósmosis, es momento de trasladar este fenómeno a la vida real y es que como lo mencionamos al principio de esta entrada; la ósmosis se encuentra en diferentes ámbitos, mismos que han dado origen a la tipología de este proceso y la podemos clasificar en directa e inversa.

Ósmosis en los seres vivos

La ósmosis directa es la que se manifiesta en las células de los seres vivos y en la cual, el agua entra o sale a través de la membrana plasmática y esto permite tener un equilibrio con el medio. En otras palabras, este proceso en los organismos funciona como un filtro de contaminantes y agentes externos que puedan llegar a afectarlo. Ejemplos de este tipo son la salinidad y presión osmótica.

Ósmosis en la célula animal

Si una célula entra en un medio hipertónico, saldrá el agua de ella y como consecuencia se encogerá. Mientras tanto, en ambiente isotónico, las concentraciones de soluto y agua serán las mismas por ambos lados de la membrana y sin movimiento alguno, la célula conservará su tamaño, pero si la célula se coloca en un medio hipotónico, a la célula le entrará agua y se hinchará.

Ósmosis en la célula vegetal

Las células vegetales poseen una concentración entre un 70% u 80% de agua; por lo tanto, estas incrementan su tamaño y gracias a sus paredes celulares rígidas es que pueden resistir la expansión. Sin embargo, el crecimiento celular implica una mayor cantidad de agua y que la pared celular se debilite.

Ósmosis inversa

Hasta ahora sabes que la ósmosis es un proceso natural. Sin embargo, gracias a la tecnología el hombre ha podido desarrollarlo de manera inversa, que consiste en la aplicación de una presión externa a la presión osmótica para invertir el mecanismo natural de la ósmosis.

Este fenómeno inducido permite aplicar energía en forma de presión sobre una solución que tiene una gran cantidad de sales para inducir su paso a través de la membrana semipermeable y así, obtener de la membrana una solución con baja concentración salina.

Cuando los niveles de sólidos disueltos totales son elevados se debe utilizar la ósmosis inversa como proceso de purificación, la cual por medio de la aplicación de alta presión separa las sales minerales y contaminantes. Esto lo logra a través de membranas porosas que actúan como barreras físicas, separando los sólidos disueltos totales presentes en el agua.

Por lo tanto, la ósmosis inversa genera un rechazo (contaminantes en niveles excesivos) y un producto (agua purificada); para una óptima operación se debe trabajar en una proporción de 50% producto y 50% rechazo.

Obtener un resultado efectivo depende de la membrana semipermeable en la desalación por ósmosis inversa debido a que desempeñan una función crucial en todo el proceso. A través de ella, sólo pasará agua, es decir, el agua del área de alta concentración pasa a la de baja concentración.

¿Para qué sirve la ósmosis inversa?

La ósmosis inversa es un mecanismo eficiente que se encarga de separar un solvente de los solutos que tiene disueltos, ya que al estar en agua, la membrana favorece la separación del 95% de las sales disueltas y es gracias a esa capacidad de separación que ahora esta técnica tiene diversas aplicaciones.

Desalinización de agua de mar

De acuerdo con la zona geográfica, la salinidad de este tipo de agua puede ser de 3000mg/L – 40000 mg/L. Para lograr que adquiera condiciones de potabilidad, se emplean membranas de poliamida de fibra ahuecada, porque permiten obtener coeficientes de rechazo más elevadas que el 99.3%.

Desalinización de aguas salobres

Estas aguas tienen una salinidad de 2000 mg/L – 10000 mg/L. La presión que se ejerce durante el proceso es altamente intensa para conseguir que los coeficientes de rechazo sean mayores de 90% y obtener aguas de baja concentración salina; 500 mg/L es el valor que refleja una adecuada condición de potabilidad.

Tratamiento de aguas residuales

La aplicación de la ósmosis inversa en este sector está limitada debido a los elevados costos de operación que se generan por los problemas de ensuciamiento de las membranas. En el caso de las aguas residuales industriales, este proceso se emplea en aquellas industrias donde se puede mejorar la economía de la recuperación de componentes valiosos que puedan ser reciclados.

Producción de agua ultrapura

Por medio de la ósmosis inversa se puede obtener agua de consumo con una concentración de sólidos disueltos menor a 200 mg/L, agua de la calidad que se exige en la industria electrónica. Sin embargo, en estas instalaciones se genera el problema de bioensuciamiento de las membranas, por lo que se requiere la instalación de un sistema de esterilización mediante la radiación UV.

Reducción de dureza

Las aguas duras son aquellas que contienen iones de calcio y magnesio que al combinarse pueden originar iones como carbonatos, sulfatos o hidróxidos que se van acumulando en las tuberías de distribución, calentadores, etc. Pero gracias a la ósmosis inversa, se reducen estos precipitados.

Producción de agua para el consumo humano

El agua potable es un recurso vital para las personas, pero antes de llegar a nuestras manos debe pasar por un proceso de purificación por el cual, el agua obtiene las condiciones físico-químicas ideales para su consumo. Y dentro de los 8 procesos para su purificación con los que contamos en Agua Inmaculada, la ósmosis inversa se ha comprobado que es la más efectiva que existe en el mercado.

En algunas ocasiones, el agua potable proviene de los mares o regiones donde existe saturación de sales, minerales y metales pesados. Por ello, es indispensable aplicar un mecanismo que permita desalinizar esta agua para hacerla óptima para su consumo humano mediante el análisis del agua a purificar.

Es por eso que en Agua Inmaculada contamos con un laboratorio especializado en análisis de agua, en el cual se pueden realizar los estudios necesarios de agua cruda, y de esta manera, saber si el equipo de ósmosis inversa es necesario en la planta purificadora.

Agua Inmaculada forma parte de las empresas que en la actualidad ponen a disposición productos innovadores y de alta calidad a las personas que buscan emprender un negocio y, a su vez, formar parte de la economía del país, mediante la generación de empleos directos e indirectos.

En Agua Inmaculada contamos con un modelo de negocio que te brinda el know how, asesoría técnica remota y orientación necesaria para llevar tu negocio de manera adecuada. Somos por excelencia tu mejor opción para el desarrollo de tu crecimiento económico.

Llama al 800 632 0460 para que te brindemos toda la información necesaria para tu próximo negocio. ¡Llama ya!

Recent Posts
Las mejores maquinas vending y a excelente precio