Ósmosis y La Salud

Purificación del Agua por Ósmosis Inversa

Ósmosis 
Para entender el proceso de la ósmosis inversa, empecemos por recordar la ósmosis natural, mecanismo de transferencia de nutrientes en las células de los seres vivos a través de las membranas que la recubren.

En tal sentido, cuando se ponen en contacto dos soluciones de diferentes concentraciones de un determinado soluto (por ejemplo sales), se genera un flujo de solvente (por ejemplo agua) desde la solución más diluida a la más concentrada, hasta igualar las concentraciones de ambas. (Ver Figura 2).

Es decir, en otras palabras: si ponemos en contacto, a través de una membrana, agua salada y agua destilada obtendremos un equilibrio entre ambas y quedarán moderadamente saladas. El agua que atraviesa la membrana es "empujada" por la presión osmótica de la solución más salada y el equilibrio del proceso se alcanza cuando la columna hidrostática iguala dicha presión osmótica.

Ósmosis Inversa 
De aquí se deduce que si nuestro interés en el tratamiento es obtener una corriente de agua lo más diluida posible deberemos invertir el fenómeno. Para ello hay que vencer la presión osmótica natural mediante la aplicación en sentido contrario de una presión mayor. (Ver Figura 3).

Cuando se logra invertir el fenómeno estamos en presencia de ósmosis inversa o invertida como se ha dado en llamarla.

En resumen: si a una corriente de agua salada se le aplica una fuerte presión, lograremos obtener un equilibrio distinto del anteriormente descripto en el cual se generan simultáneamente dos corrientes:

• Una que es la que atraviesa la membrana, queda libre de sólidos disueltos (minerales, materia orgánica, etc. ) y de microorganismos (virus, bacterias, etc.):producto o permeado.
• La otra se va concentrando en esos mismos productos sin que lleguen a depositarse en la membrana, porque la taparían y se eliminarían en forma continua, constituyendo el concentrado.

La relación entre producto y concentrado constituye la recuperación, expresada en porcentaje los rechazos para: Sulfatos (98 %), Arsénico (99 %), Fluoruros (97 %), Nitratos (91 %), Bacterias, Virus y hongos más del 98 %.

Membrana de la Osmosis Inversa
Es una membrana que tiene una área "microporosa" que rechaza las impurezas y que no impide l'agua de pasar. La membrana rechaza las bacterias, pirógenos, y 85%-95% de solidos inorgánicos. Iones "polivalentos" son rechazados más fácilmente que los iones "monovalentes". Los solidos orgánicos con un peso molecular superior a 300 son rechazados por la membrana, pero los gases pasan a través. La ósmosis inversa es una tecnología de rechazo en porcentaje. La pureza del agua producida depende de la pureza del agua en el ansa. La pureza del agua producida por la ósmosis inversa es más grande que en el agua de alimentación (Ver Figura 4).

Agua Rechazada
Un gran porcentaje (50-90%) del agua de alimentación no pasa por la membrana pero corre del otro lado, limpiando el agua continuamente y trayendo los solidos inorgánicos y orgánicos para drenarlos. Esa agua se llama agua "rechazada".

Factores del agua de Alimentación
Los factores del agua de alimentación que afectan la membrana:

• Presión
  La presión del agua de alimentación afecta la cantidad y la pureza del agua producida por la ósmosis inversa. Baja presión del agua de alimentación causa baja corriente y baja pureza.
• pH
  Determinar la variedad del pH en agua de alimentación es muy importante. Es recomendado de usar una variedad más ampla de membranas cuando el agua de alimentación es básica, ácida o instable.
• Indice de Saturacion de Langlier (ISL)
  El ISL indica el principio de la formación de una escala sobre l'área de la membrana. El ISL necesita examen de la temperatura, del total de solidos inorgánicos, de de la dureza alcalina, y pH del agua de alimentacion. Si él indice ISL es positivo, le recomendamos que usted instale un suavizador de agua ante del sistema de ósmosis inversa.
• Cloro Libre (TFC) y Bacterias
  Las membranas de acetate de cellulosa necesitan una limpieza constante de TFC para impedir la propagación de bacterias y que se dañe la membrana. En contrastó, la poliamida y las membranas finas, como cintas, son dañadas por el TCF. El carbón activado es usado para remover el TCF cuando la poliamida y las membranas finas lo necesitan.
• Temperatura
  La duración de la membrana se basa sobre la temperatura del agua de alimentación que debe ser de 25°C. Por cada 1°C bajo 25°C, la cantidad de la produción del agua es reducida por 3%. Cuando el agua de alimentación se tiende a quedarse regurlarmente bajo 25ºC, es recomendado que l'agua caliente y fria se mezclen para que la temparétura suba a 25°C. El agua de alimentación que tiene una temperatura superior a 35°C dañara la mayoridad de las membranas.
• Indice de Densidad Silt
  El IDS es una medida que sirbe a medir las particulas de submicrones que tienen tendencia a bloquear las membranas. La corriente del agua a una presion especifica es filtrada a través una membrana en forma de disco y que es recuperada durante un periodo de tiempo fijo. La rapides de la corriente del agua y el volume total recojido determina el indice.
• Turbidez
  La turbidez es la medida que sirbe para detectar las particulas suspendida de submicron que oscuren los rayos de luz.

Beneficios

Entre los beneficios más importantes de la ósmosis inversa encontramos que:

Remueve hasta el 99% de los sólidos disueltos en el agua, ya sean orgánicos o inorgánicos

No requiere de un mantenimiento complicado debido a la simplicidad de su tecnología

Permite ahorrar energía ya que no necesita de cambio de fase.

Es capaz de remover microorganismos presentes en el agua.

El proceso se realiza de forma continua y en una sola etapa.

Ahorra espacio ya que es un proceso modular.

Desventajas

Los tratamientos de ósmosis inversa requieren una enorme cantidad de agua. Tales sistemas típicamente devuelven tan solo entre el 5 y el 15 por ciento del agua empujada a través del mismo, lo que significa que también tarda mucho tiempo para tratarla apropiadamente. Lo que queda, luego sale del sistema como agua residual. Estas aguas residuales pueden cargar los sistemas sépticos de la casa. El agua que entra al sistema de ósmosis inversa también debe estar libre de bacterias. Aunque dichos sistemas quitan casi todos los microorganismos, el riesgo de contaminación por pequeñas fugas o partes de deterioradas impiden que se los utilice para eliminar las bacterias.

Agua de Mar Por Ósmosis Inversa

Muchas personas se preguntan si el agua de mar por ósmosis inversa es beneficioso para ellos. La pregunta se deriva del hecho de que muchos creen que el agua sólo proviene de fuentes de agua dulce. Es cierto que el mundo si se llena con agua, de hecho, más del 70 por ciento de la superficie de la Tierra es agua. Por desgracia, el agua que hace que la mayor parte de este 70 por ciento no es potable. Las fuentes de agua que se consideren aptos para el uso doméstico cuenta por menos del 10 por ciento del agua disponible, y que están disminuyendo rápidamente. Desde la década de 1950, los científicos han estudiado diversas soluciones tecnológicas para adaptar el agua en una caja de seguridad nacional de productos básicos potable. El agua de mar por ósmosis inversa es una solución de este tipo, donde se condiciona el agua del mar para uso doméstico. Teniendo en cuenta el hecho de que el agua de mar o el océano es "duro", no se puede beber o para uso doméstico directamente de la fuente. El agua dura es básicamente toda el agua con altas concentraciones de sales minerales disueltas que esencialmente son los iones monovalentes y doble carga de cationes multivalentes calcio y el magnesio. Esta es la razón por agua de mar tiene un sabor salado al gusto. El agua de mar de ósmosis inversa es el proceso mediante el cual estos iones son eliminados del agua, con lo que el agua apta para uso doméstico.

Sin embargo esto no implica que el agua entonces será seguro para beber, esto requeriría la eliminación no sólo de los iones, pero otros contaminantes dañinos. La eliminación de contaminantes tales como metales pesados, productos químicos industriales, agro químicos, bacterias, parásitos protozoarios y desechos utilizando un sistema integral de filtración de osmosis inversa que hacen que el agua segura para beber. Para agua de mar de ósmosis inversa que se produzca, el sistema de filtración debe ser capaz de suministrar un diferencial de presión constante para empujar el agua dura a través de una membrana de ósmosis inversa. La permeabilidad de la membrana, típicamente entre 5 y 50 angstroms, también deben ser mantenidos por la retención de sal eficaz.

En un esfuerzo por reducir el costo de la propiedad de estos tipos de sistemas de ósmosis inversa, los fabricantes están añadiendo los pre-filtros en sus diseños. Las pre-filtros están hechos de carbón activado para eliminar las partículas más grandes que de otro modo obstruir o dañar la membrana de ósmosis inversa. El carbón activado es un primer paso perfecto en el proceso de filtración, dado el hecho de que es relativamente barato de fabricar y reemplazar. Contaminantes y residuos potencialmente dañinos que se encuentran en el agua pueden ser abordados por el carbono. Además, un intercambiador de iones que utiliza perlas de resina de sodio se añade también como un independiente de pre-filtrado componente. Para eliminar las sales minerales disueltos en el agua, la resina actuará como el primer paso para acondicionamiento de agua. Hacer esto reduce significativamente los costes de mantenimiento asociados con el reemplazo de la ósmosis inversa más caro elemento de la membrana, y aumenta considerablemente la eficiencia. Siempre es conveniente examinar sus necesidades de filtración de agua a fondo y contratar a un instalador profesional para el consejo antes de instalar un mar de agua los sistemas de agua de osmosis inversa de su cuenta. Una prueba de análisis de agua, llevada a cabo por las autoridades locales de agua, puede ayudar con la decisión de comprar un sistema de filtración.