Biofísica 2.2 Fenómenos de Transporte (20) 15. Osmosis

Suponiendo que el agua de mar es una disolución acuosa 0,2 molar de ClNa totalmente disociado, a una temperatura de 20ºC, la energía mínima necesaria para potabilizar por ósmosis inversa 1000 litros de agua sería, aproximadamente:

   █  270 Wh

   135 kWh

   27 kWh

   1,4 Wh 

   2,7 kWh

   14 Wh

 

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 = Osm  R  T

 

donde

Π = presión osmótica

Osm = osmolaridad = M i

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

i = factor de Van´t Hoff = 2 (ClNa en solución acuosa se disocia en dos iones Cl^- y   Na⁺⁾

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

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

 

Reemplazando

Π = 2 * 0,2 mol/lt * 0,082 lt atm/ mol K * 293 K = 9,610 atm 

 

Energía = Trabajo = Presión * volumen = 9,610 atm 1.000 lt = 9610 lt atm (1 m³ / 1000 lt) * (101300 Pa/ 1 atm) = 973,5 Joule (1 Wh / 3600 J) = 270 Wh

 

 

Nota:

1 Wh = 1 W 1 h = 1 J /s 3600 s = 3600 J