tecnologías de membranas

Ficha Nº2
TECNOLOGÍAS DE MEMBRANAS
→ Las membranas son
materiales porosos que
actúan como un filtro
muy específico que
dejan pasar el agua,
mientras que retiene
los sólidos suspendidos
e iones (cationes o
aniones) en forma
selectiva.
Osmosis
• La osmosis es un fenómeno
que se produce cuando existe una
diferencia de concentración entre
dos soluciones. Por ejemplo, en
la figura se muestra dos vasos
comunicantes unidos por una
membrana semipermeable, en uno
de los vasos hay agua pura y en el
otro hay solución salina.
Con el fin de alcanzar el equilibrio
químico, desde la solución con
menor concentración se ejerce
una presión sobre la membrana
semipermeable y comienza a fluir
agua a través de ella hacia la
solución con mayor concentración
salina. Esta presión se conoce como
presión osmótica. En el caso del
ejemplo, el agua comienza a fluir
a través de la membrana, tratando
de disminuir la concentración de la
solución salina.
El movimiento de agua a través
Osmosis Inversa
Ahora, si con un embolo ejercemos una presión mecánica sobre
la solución salina, mayor a la presión osmótica, en la membrana
semipermeable el proceso natural se invierte y comienza a fluir
agua desde la solución con mayor concentración salina hacia la
que tiene una menor concentración. En el caso del ejemplo, desde
la solución salina hacia el vaso comunicante que contiene agua.
Así, a través de el proceso se puede obtener agua pura a partir de
agua de mar o salobre.
LINEA DE INVESTIGACION "Innovación Tecnológica en Sistemas Acuosos"
de la membrana continua hasta
que las dos soluciones tiene la
misma concentración y la presión
osmótica es igual a la presión
hidrostática.
Una vez que se alcanza el
equilibrio, el movimiento de
agua entre ambas soluciones es
el mismo, es decir, el número de
moléculas de agua que atraviesa
hacia un lado es igual al que
atraviesa desde el otro, por lo que
no se producen cambios de altura
entre las soluciones.
FUERZA IMPULSORA DEL PROCESO
La fuerza impulsora del proceso es la fuerza que provoca el
movimiento del agua a través de la membrana semipermeable desde
un lado hacia el otro. Es decir, el agua se puede mover si existe una:
• Diferencia de presión entre las dos fases que separa la membrana
• Diferencia de concentración entre las dos fases que separa la
membrana.
• Diferencia de potencial eléctrico.
•
•
•
•
•
Diferencia de presión
Ultrafiltración
Microfiltración
Nanofiltración
Ósmosis inversa
Permeación de gas
• Diálisis
Diferencia concentración
Diferencia voltaje
• Electrodiálisis
Procesos de filtración por membranas
Ultrafiltración (UF) es un
proceso de separación selectiva
usada tanto para concentrar
como para purificar compuestos
de medio y alto peso molecular
como proteínas lácteas,
carbohidratos, y enzimas.
Microfiltración (MF), este
tipo de filtración trabaja a
baja presión para separar
partículas de alto peso
molecular, coloides en
suspensión o bien sólidos
disueltos.
Nanofiltración, es un
proceso intermedio entre la
ultrafiltración y la ósmosis
inversa, especialmente diseñada
para conseguir separaciones
específicas de compuestos
de bajo peso molecular como
azúcares, minerales disueltos y
sales.
Diálisis
Permeación de gas,
utiliza la diferencia de
presiones parciales de las
especies que se transfieren
por la membrana. El gas de
alimentación es forzado
por presión a entrar al
módulo de membrana
Electrodiálisis
Durante el proceso de electrodiálisis lo que se traslada son los iones
de la solución salina en vez del agua, a través de una diferencia de
potencial eléctrico se separan los cationes de los aniones y se mueven
a través de la membrana. Los cationes (carga positiva) migran hacia
el polo negativo (cátodo) y los aniones migran hacia el polo positivo
(ánodo).
Es un proceso utilizado para purificar disoluciones en las cuales
impurezas de pequeño tamaño contaminan a un soluto macromolecular.
Una membrana semipermeable separa la disolución a purificar de un
disolvente que actúa como agente captador de impurezas, así las
sustancias tienden a moverse del área con mayor concentración a la zona
con menor concentración
TECNOLOGÍA DE MEMBRANAS L2OE1.4Nº2