El Proceso de Desalinización
Las usinas de desalinización en Abu Dhabi también producen electricidad
Los Desalinizadores funcionan según el principio de osmosis inversa. Ese fenómeno, conocido de los científicos desde finales del siglo pasado, pasó a aplicarse en procesos industriales en la década de 60. Desde la década de 80, el empleo de membranas semipermeables sintéticas en aplicaciones industriales se empezó a difundir, ampliando el campo de aplicación de este proceso.
Ello resulta en continuas reducciones de costo, no sólo por la mayor escala de producción permitida como también por el creciente conocimiento tecnológico adquirido. Actualmente, los avances científicos en el campo de la industria de microchips y de la biotecnología provocan una demanda por el agua de elevada pureza. Por otro lado, la consciencia de preservación del medio ambiente de la sociedad implica también en tratamientos de deshechos industriales más sofisticados y de mayor eficiencia.
En estos campos la ósmosis inversa se ha desarrollado bastante. La escasez de agua potable en muchas regiones del planeta también determina una demanda por procesos de desalinización seguros y económicos. Así, el proceso de desalinización por osmosis inversa se ha difundido, sus costos vienen bajando y colocados al alcance del individuo, permitiendo muchos proyectos antes impensados.
Membrana Semipermeable
Membranas semipermeables son membranas existentes en la naturaleza que tienen la capacidad de dejar pasar solamente un líquido (el agua), el solvente, pero no dejan pasar sales en ella disueltos. En realidad, lo que se verifica es una propiedad selectiva, o sea, el solvente agua pasa de un lado a otro de la membrana con mucho más facilidad que los solutos (sales) existentes.
Las paredes de las células de los seres vivos son membranas semipermeables naturales, regulando el pasaje de sales y nutrientes hacia adentro de la célula o hacia fuera de ella.
Los científicos descubrieron que existen membranas sintéticas que exhiben la misma propiedad. Quizá la más común de ellas sea el acetato de celulosa, aquel papel transparente que suele envolver las cajillas de cigarrillos. Con una hoja de acetato de celulosa se puede hacer una experiencia de osmosis, fenómeno descrito aquí:
Osmosis Inversa
La osmosis inversa ocurre cuando se aplica una presión en el lado de la solución más salina o concentrada, revirtiéndose la tendencia natural. En este caso, el agua de la solución salina pasa para el lado del agua pura, quedando retenidos los iones de los sales en ella disueltos.
La presión que se aplicará equivale a una presión mayor que la presión osmótica característica de la solución.
Desalinizadores
Son equipamientos destinados a producir agua potable desde el agua del mar o salobre, empleando el proceso de osmosis inversa y membranas osmóticas sintéticas. Las condiciones de trabajo de un desalinizador son bastante severas, ya que asocian un elemento altamente corrosivo (ion de cloruro) a altas presiones (5 600 a 16 800 atm).
Clasificación de una Solución en referencia a la Naturaleza del Soluto
– Una solución es la mezcla homogénea de un soluto en un solvente;
– en una solución molecular, todas las partículas disueltas son moléculas; el soluto no sufre ionización. Ejemplo: solución acuosa de azúcar común, sacarosa, C12H22O11;
– en una solución iónica, hay iones en solución; las partículas disueltas son iones procedentes de la disolución de un sólido iónico o de la ionización de una substancia molecular. Ejemplos: solución acuosa de sal de cocina (NaCl); solución acuosa de ácido sulfúrico (H2SO4);
El agua y el azúcar El agua y la sal de
forman una solución cocina forman una
molecular : no hay solución iónica : hay
iones en solución. iones en solución
| Adicionando 1,0 moles de sacarosa en un volumen V de H2O | Adicionando 1,0 moles de sal (NaCl) en un volumen V de H2O (suponiendo disociación total de la sal) | |
| Tenemos | Tenemos | |
| 6,02 x 10 23 moléculas del soluto sacarosa | 6,02 x 10 23 cationes Na+ 6,02 x 10 23 aniones Cl– | |
| Por tanto | Por tanto | |
| Total de 6,02 x 1023 partículas de soluto | Total de 12,04 x 10 23 partículas de soluto |
Como las propiedades coligativas dependen solamente del número de partículas de soluto, y no de su naturaleza, tenemos que, en una solución iónica, los efectos coligativos son más intensos que en la solución molecular de una misma concentración.
Soluciones Iónicas
Son aquellas que poseen iones como partículas del soluto. Observe que una solución iónica no tiene solamente iones disueltos. Una solución iónica puede presentar también moléculas disueltas.
Por lo tanto, el número de partículas de soluto existentes en la solución dependerá:
– del número de iones presentes en cada fórmula del compuesto;
– del grado de disociación o ionización (a) de ese compuesto a una temperatura dada.
