Biofísica 2-2 Fluidos 13 Mecanismo de transporte

Fluidos 2-2.13. Suponiendo que el agua de mar es una disolución acuosa 0,2 molar de ClNa totalmente disociado, a una temperatura de 20ºC, calcule:

a. La presión mínima que debe ejercerse para producir ósmosis inversa.

El proceso de ósmosis inversa aplica presión para vencer la presión osmótica, y logra que el solvente pase de la solución más concentrada (agua de mar) a la menos concentrada (agua pura).

Ley de Van't Hoff

π = i  c  R  T

donde

π = presión osmótica = ¿??

i  = índice de disociación = 2  (ClNa en solución acuosa se disocia en dos iones Cl^- y   Na⁺ )

c = concentración = 0,2  molar = 0,2 mol/ lt

R = constante de estado de los gases ideales = 0,082 lt atm/ mol ºK

T = temperatura (en ºK) = 20 ºC + 273 ºC = 293 ºK

Reemplazando

π = 2 * 0,2 mol/lt * 0,082 lt atm/ mol ºK * 293 ºK = 9,6 atm  < ------ presión osmótica

b. La energía mínima necesaria para potabilizar por ósmosis inversa 1.000 litros de agua

Energía = Trabajo = presión * volumen = 9,6 atm * 1.000 lt = 9.600 lt atm * (1 m³ / 1000 lt) * (101.300 Pa/ 1 atm) = 973,5  Joule  < ---------- Energía