¿Qué es la ósmosis?

La ósmosis es el movimiento de moléculas a través de una membrana parcialmente permeable porosa, que va de una región de mayor concentración a otra de menor, en esta acción la membrana tiende a igualar las concentraciones en los dos lados. Este flujo de partículas solventes hacia la zona de menor potencial se conoce como presión osmótica medible en términos de presión atmosférica.

​¿Qué es la ósmosis Inversa?

Sí utilizamos una presión superior a la presión osmótica, un efecto contrario a la ósmosis se puede lograr, al presionar fluidos a través de la membrana y sólo las moléculas de menor peso pasan del otro lado. En el tratamiento de agua los sólidos disueltos al generar esta presión quedan retenidos en la membrana y sólo pasa el agua, a esto se le llama ósmosis inversa. Para lograr este efecto del paso del agua es necesario presurizar el agua a un valor superior al de la presión osmótica.

​Durante el proceso, la concentración de sales sobre la membrana va aumentando y, por consiguiente, también aumentará la presión osmótica, por lo que para evitar que disminuya el caudal de paso de disolvente a través de la membrana hay que efectuar, un purgado continuo.

​Al agua «purgada», que arrastra las sales, se le denomina rechazo y al agua que atraviesa la membrana permeado.

 – Caudal

​Los poros de las membranas de ósmosis son del orden de unos 10 angstroms y el caudal de agua viene determinado por la fórmula:

                                                                                                                  Qw = Kw (P-Po)

Donde:  Qw = Caudal de agua 
               Kw = Coeficiente de permeabilidad de la membrana para el agua 
               P = Presión diferencial aplicada 
               Po =  Presión osmótica del agua a tratar

A titulo de ejemplo, diremos que la presión osmótica de las soluciones salinas de agua es de 0,7 Kg/cm2 por cada 1.000 ppm de TDS (sólidos totales disueltos).  La presión osmótica del agua de red con unos 500 ppm de TDS es de 0,35 Kg/cm2.  La presión osmótica del agua de mar, con 35.000 ppm de TDS es de 24,5 Kg/cm2.​

– Paso de Sales

​Siendo la membrana semipermeable, permite también el paso de sales, estando éste determinado por la fórmula:

                                                                                                               Ps = Ks.C

Donde:  Ps =   Paso de sales 
               Ks =  Coeficiente de permeabilidad de la membrana para las sales 
               C =    Concentración salina diferencial

​Obsérvese que el paso de sales es independiente de la presión.

​Un aumento o disminución aparente de sales en el agua permeada por la membrana, al aumentar o disminuir la presión de trabajo, no indica que el paso de sal aumente o disminuya.  La concentración de sal en el permeado aumentará o disminuirá según sea la cantidad de agua que atraviese la membrana.

​- Conversión

​El término «conversión» se utiliza en O.I. para referirse al % del agua de entrada a los equipos, que permea a través de la membrana. Una conversión del 50% significa que por cada 100 litros de agua de alimentación se obtienen 50 de agua permeada y 50 de agua rechazada.

​Trabajar a altas conversiones significa menores pérdidas de agua, pero al aumentar mucho la conversión, la concentración de sales en el rechazo aumenta (el doble para el 50% de conversión y 10 veces para el 90%), pudiendo precipitar las sales sobre la membrana y aumentando la concentración salina del agua en contacto con la misma.  Este aumento de concentración aumenta la presión osmótica, haciendo que disminuya la presión neta diferencial y por tanto el caudal.  Asimismo, al disminuir el caudal permeado la concentración de sales en el mismo aumenta.

El grado de conversión es muy importante, ya que éste determina el grado de lavado de la membrana de ósmosis.  A mayor conversión, menor grado de lavado.  Si se disminuye el grado de lavado por debajo de un mínimo, se producen precipitaciones de sales, que se incrustan en la membrana, deteriorándola.