Quando se trata de purificação de água, a osmose reversa e pressão osmótica são essenciais, especialmente na dessalinização e tratamento de águas sujas.
Isso porque, na osmose reversa, devido à pressão aplicada, é possível reter todos os resíduos, resultando em uma água limpa, o que é feito por meio de membranas semipermeáveis.
Hoje em dia, as técnicas avançadas utilizadas no pré-tratamento melhoram a eficiência, contribuindo para economia de energia e uma água de maior qualidade.
Considerando que grande parte das pessoas nunca ouviram falar em osmose reversa e muito menos em pressão osmótica, a Rota Ambiental, uma empresa referência em tratamento de água, compartilhou um artigo sobre osmose reversa mostrando os mínimos detalhes do processo. Vale a pena conferir!
Continue a leitura e entenda mais sobre osmose reversa e pressão osmótica!
O que é osmose?
Chamamos de osmose o movimento de água de um lado para o outro, que é feito através de uma membrana semipermeável, que ocorre de onde tem menos concentração de água para onde tem mais.
Um diferencial da osmose é que não há a necessidade de energia para que isso aconteça.
Esse processo ocorre por causa de um desequilíbrio na concentração das soluções, cujo objetivo da osmose é equilibrar a quantidade de água dos dois lados da membrana, resultando na movimentação da água.
Como ocorre a osmose
Como dito acima, a osmose é não requer o uso de energia, e por meio das membranas celulares, as moléculas de água podem mover-se livremente.
Esse movimento é controlado pelas aquaporinas, que são proteínas especiais, em células de plantas e animais, elas regulam o fluxo de água.
Exemplos de osmose no dia a dia
Um exemplo da osmose em ação é na salga de carnes, onde o sal presente na parte de fora faz com que os micro-organismos percam água.
O murchamento de folhas de salada, também acontece pelo mesmo motivo.
Outro exemplo de osmose sao frutas guardadas em açúcar, e ao perder água, se conservam por mais tempo.
Nas plantas, a seiva sobe pelos vasos graças a esse mesmo processo. E, no nosso corpo, as células absorvem água e nutrientes via osmose.
Bebidas como água de coco e soro oral ajudam na hidratação. E de acordo com Juliana Borges, nutricionista em Goiânia, isso acontece porque suas composições são parecidas com a do nosso corpo, assim, a água é melhor absorvida.
Pressão osmótica
A pressão osmótica é muito importante nas soluções, pois mostra a pressão necessária para evitar a diluição por osmose reversa em uma solução concentrada.
Vale ressaltar que esta pressão depende do número de partículas dissolvidas, não da substância química em si.
Definição de pressão osmótica
Define-se pressão osmótica como a força necessária numa solução mais concentrada, que tem a finalidade de evitar que o solvente se mova por meio da osmose.
Isso acontece quando essas soluções estão separadas por uma membrana semipermeável.
Cálculo da pressão osmótica
Para calcular a pressão osmótica, usamos a fórmula π = M.R.T.i. Aqui, π é a pressão, M é a concentração em mol/L, R é a constante dos gases, T é a temperatura em Kelvin e i é um fator para eletrólitos.
O resultado desse cálculo mostra que quanto mais concentrada a solução, mais alta sua pressão osmótica.
Classificação das soluções pela pressão osmótica
As soluções são classificadas com base em sua pressão osmótica. Nesse sentido, uma solução será hipertônica se sua pressão for maior, já uma solução será hipotônica se sua pressão for menor.
E no caso da pressão for igual à solução de referência, é chamada de isotônica.
Esta classificação ajuda a entender a osmose reversa, ou seja, o fluxo de água através de uma membrana semipermeável.
Osmose reversa
A osmose reversa é um método inovador de purificar água, que ocorre forçando a água através de uma membrana semipermeável, atuando de maneira contrária como a osmose natural opera.
Normalmente, a água flui do lugar menos para o mais concentrado. Mas, aqui, ela segue o caminho contrário, o que permite limpar a água de impurezas.
O que é osmose reversa
Na osmose reversa, é aplicada uma pressão alta para empurrar a água pela membrana semipermeável, e é assim que a água do mar se transforma em água potável.
Ou seja, é uma maneira super eficaz de remover o sal da água.
Como funciona a osmose reversa
Na dessalinização da água do mar com a osmose reversa, primeiramente, a água salgada é pressionada, que se dá contra uma membrana semipermeável.
Somente a parte limpa da água passa pela membrana, e os minerais e as impurezas ficam retidos e são separados, que é o que chamamos de rejeito.
Apesar de muito útil, esse processo gasta energia, por isso, às vezes, se usa pré-tratamento e recuperação de energia ao mesmo tempo.
Essa técnica ajuda a utilizar a energia de forma mais sustentável e faz com que a limpeza da água seja menos custosa.
Aplicações da osmose reversa e pressão osmótica
Confira algumas das aplicações da osmose reversa para purificar a água:
Dessalinização da água
A osmose reversa é crucial na remoção de sal da água do mar, particularmente em áreas áridas.
Dessa forma, é possível obter água potável de fontes antes inutilizadas.
Tratamento de água
Além de tirar o sal, a tecnologia limpa água suja, removendo substâncias prejudiciais da água.
Portanto, a osmose reversa ajuda a manter os rios e lagos mais limpos.
Purificação de água
Em certas indústrias e laboratórios, a osmose é vital, já que purifica a água ao máximo.
Isso é importante em processos que exigem muita limpeza, como em indústrias farmacêuticas, por exemplo.
Osmose reversa e pressão osmótica
A osmose reversa e a pressão osmótica andam juntas, já que para a osmose reversa funcionar, precisamos empurrar o fluido através de uma barreira, sendo necessário mais força do que a pressão natural da solução.
E é aqui que entra a pressão osmótica, possibilitando que o líquido se desloque da área mais concentrada para a menos concentrada de partículas, deixando tudo mais limpo.
Importância da pressão osmótica na osmose reversa
É necessário saber quão forte é a pressão interna de cada solução na osmose reversa, pois esse conhecimento ajuda a usar a energia certa.
Menos esforço é exigido para soluções mais diluídas, contudo, para limpar as mais concentradas, é preciso gastar mais.
Portanto, a pressão certa é chave para economizar energia e limitar gastos, logo, compreender a pressão osmótica ajuda a escolher o equipamento certo, que inclui as bombas e as barreiras que mantêm as substâncias separadas.
Assim, o sistema todo funciona melhor e gera menos custos para operar.
Diferenças entre osmose e difusão
A osmose e a difusão são processos importantes para as células, no entanto, apresentam certas diferenças.
A osmose está relacionada ao movimento da água pela membrana, indo de onde há menos soluto para onde há mais soluto.
Por outro lado, a difusão trata da movimentação de moléculas ou íons, que passam pela membrana de áreas com mais concentração para locais com menos concentração. Esse é o grande conceito por trás da difusão.
Na osmose, a membrana é escolhida seletivamente, permitindo que só a água passe, enquanto os solutos ficam para trás. Isso acontece por causa da pressão entre as diferentes condições de solução.
Entretanto, na difusão, o processo segue outro caminho. As moléculas podem mover-se diretamente ou usar proteínas da membrana, o que ajuda na distribuição de nutrientes e gases vitais nas células.
A difusão é crucial para a vida celular, pois equilibra concentrações das substâncias essenciais, assegurando que tudo funcione bem dentro das células.
Conclusão
A osmose reversa e o estudo da pressão osmótica são muito importantes, sendo determinantes no tratamento de água, visto que ajuda a lidar com a falta de água e purifica fontes.
Essas tecnologias contribuem para cuidar melhor do meio ambiente, mas também ajudam a usar a água de forma mais inteligente.
Com o avanço de novas tecnologias, os equipamentos de osmose reversa se tornaram mais eficazes e acessíveis, beneficiando assim locais que enfrentam problemas com água limpa.
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