La osmosis inversa es la separación de componentes organicos e inorganicos de el agua por el uso de preción ejercida en una membrana semipermeable mayor que la preion osmotica de la solucion. La presión forza al agua pura atravez de la membrana semipermeable, dejando atras los solidos disueltos. El resultado es un flujo de agua pura, esencialmente libre de minerales, coloides, particulas de materia y bacterias.

     Una manera simple de entender la osmosis inversa es la de pensar en esta como un filtro quimico que tiene la habilidad de filtrar los mismos materiales que un filtro mecanico estandard asi como tambien las sales y organicos que estan quimicamente disueltas en el agua.

     El nombre :"Osmosis Inversa" es derivado de la osmosis, el fenomeno natural que provee agua a las hojas de los arboles y agua a las celulas animales para mantener la vida.

     La osmosis normal toma lugar cuando el agua pasa de una solución menos concentrada  a una solución mas concentrada  atraves de una membrana semipermeable. Una cierta cantidad de energia potencial existe entre las dos soluciones en cada lado de la membrana semipermeable. El agua fluira debido a esta diferencia de energia de la solución de menos concentración a la de ms concentración hasta que el sistema alcanza el equilibrio. La adición de presión a una solución mas concentrada detendra el flujo de agua atravez de la membrana de la solución de menos concentración cuando la presión ejercida iguale la presión osmotica aparente entre las dos soluciones. La presión osmotica aparente es la medida de la diferencia de la energia potencial entre las dos soluciones.

     Mientras se aplique mas presión a la solución mas concentrada, el agua empezara a fluir de la solución de mas concentración a la de menos concentracion. La cantidad de agua filtrada depende en la presión aplicada a la solución de mas concentracion, la presión osmotica aparente, y el area de la membrana que esta siendo presurizada. La presión requerida para sobreponerse a la presión osmotica es dependiente de la concentración molar de la solución y de la temperatura absoluta. Cien mg/l de solidos disueltos son equivalentes a aproximadamente 1 psi de presión osmotica.

     La membrana de osmosis inversa es una pelicula de acetato de celulosa parecido al celofan usado para envolver la comida. Estas membranas pueden ser formuladas para dar grados variantes de rechazo de sal. Algunas membranas tienen una habilidad de rechazo de 50 a 98%. la palabra rechazo es usada para describir la repulsión de los iones por la membrana.

     El material filtrante de la membrana tiene una multitud de poros submicroscopicos en su superficie. El tamaño del poro de la membrana (0.0005 a 0.002 micrones)  es mucho mas pequeño que el las aberturas de un filtro mecanico normal ( 1 a 25 micrones) que un diferencial de presión mucho mas grande se requiere para hacer que el agua pase por la membrana  que el diferencial requerido por un meterial filtrante normal. Como la membrana "tipo celofan"  tienen poca fuerza mecanica  y debido al diferencial de presión requerido para el flujo del agua, la membrana debe tener un soporte fuerte para prevenir descompostura.

     Hay un numero de tipos de membrana de equipos de osmosis inversa que estan siendo desarrollados.

La placa plana, en el que hojas planas de membrana son forzadas contra hojas de placa  similares a un filtro prensa convencional.

Tubular, en el que la membrana es arreglada dentro de una pieza tubular porosa o perforada.

Rollo gelatinoso o espiral, en el que un sobre de membrana de osmosis inversa es formado sellando los bordes de una hoja plana doblada. Un separador de malla plastico es metido dentro del sobre y otro afuera y  la estructura completa es entonces enrollada en espiral e insertada en una capsula de presion.

Fibra hueca, en el que fibras del tamaño de un cabello humano son tejidas por maquinaria hasta tener una forma tubular. Los extremos del tubo son encapuchados en un material sellador plastico. El paquete es insetrado en una capsula de presion. El agua salina presurizda forza al agua pura atravez de la pared de cada fibrila y despues atraves de la perforación de la fibra expuesta hasta juntarse en la salida de la capsula y en donde es colectada como producto.

Las novedades del diseño y desempeño de la osmosis inversa son:

Entre un 90 y 99% de remoción incluyendo fluor, sodio, calcio y metales pesados.

Mas de un 99.9 % de rechazo de organicos de un peso molecular de mas de 1,000 incluyendo bacterias, virus y pirogenos.

Mas de un 99.9 % de rechazo de organicos de un peso molecular de mas de 200 incluyenso sucrosa, colorantes, y otros organicos pequeños.

Las ventajas de la osmosis inversa son:

La energia unica necesaria para operar la osmosis inversa es presión que puede ser producida por bombas con motores electicos o de combustible.

Altos potenciales electricos como los usados en la electrodialisis no son necesarios.

Los Quimicos no son necesaarios para la regeneración como en el intercambio ionico.

Con la excepción de bombas no hay partes moviles en el sistema de osmosis inversa. El sistema corre continuamente con muy poco o sin mantenimiento.

Las membranas pueden ser diseñadas para separar diferentes porcentajes de iones diferentes y organicos diferentes.

No hay que suministrarle calor al sistema y no es necesario un cambio de fases para efectuar la separacion. Esto es muy importante en comidas con un sabor degradable al calor.

Los requerimientos de energia son muy bajos, como no hay necesidad de el  "calor de transicion" dado en el cambio de fases.

En la purificación de agua por osmosis inversa, toda el agua purificada es pasada por la mambrana, mientras que en la electrodialisis y el intercambio ionico, las sales han sido removidas de el suministro que aun contiene  sedimentos y materia no ionica disuelta.

     Las limitaciones basicas en la osmosis inversa al usar membranas semipermeables de acetato de celulosa son:

El pH de el agua de suministro debe estar siempr del lado acido para evitar la hidrolisis de la membrana (opera mejor en un pH de 5.0 a 7.0)

El acetato de celulosa es muy suceptible a la hidrolisis microbial.

La temperatura de proceso no debe exceder los 75-80øF si se espera una vida alargade de la membrana.

La vida de la membrana es de uno a tres años dependiendo del pH y la presion.

ESPECIFICACIONES GENERALES OSMOSIS INVERSA

GPD significa Galones por dia de 24 Horas