Osmosi

Si definisce osmosi quel fenomeno spontaneo che interessa soluzioni liquide separate da una membrana semipermeabile, capace di permettere il passaggio (o meglio la diffusione) esclusivamente del solvente ed impedirlo al soluto, da una zona a concentrazione di solvente maggiore a quella a concentrazione minore.

Il processo di osmosi continua fino al raggiungimento di una situazione di equilibrio, in cui entrambe le soluzioni guadagnano e mantengono la stessa concentrazione. Ogni soluzione ha una pressione osmotica che è direttamente proporzionale alla sua concentrazione. Come già detto, l’osmosi è un processo fisico spontaneo, vale a dire che si verifica senza apporto esterno di energia, che tende a ridurre la differenza di concentrazione di una soluzione.

In biologia, l’osmosi interviene in alcuni processi di trasporto passivo (di zuccheri, proteine e sali minerali ed altre sostanze) attraverso membrane biologiche cellulari; è di importanza vitale per gli animali e le piante, dato che tutte le cellule degli organismi viventi sono racchiuse da membrane cellulari semipermeabili, che permettono il passaggio di molecole d’acqua ma non a determinati soluti (a maggior peso molecolare) quali i sali disciolti, amminoacidi, gli zuccheri e le proteine. Gli equilibri osmotici nei fluidi corporei sono essenziali per garantire alle cellule un ambiente ottimale in cui vivere.

Per effetto dell’osmosi una cellula messa in acqua distillata (ambiente ipotonico rispetto alla cellula) tenderà a gonfiarsi d’acqua fino a scoppiare, mentre una cellula posta in una soluzione di saccarosio (molecola che non può attraversare la membrana cellulare) perderà acqua, in quanto in questo caso essa è immersa in un ambiente ipertonico.

Osmosi inversa

L’osmosi inversa, è un fenomeno che si verifica nella condizione in cui esiste una differenza di pressione opposta alla pressione osmotica naturale (ossia opposta al flusso naturale del processo di osmosi), per cui il flusso del solvente avviene dalla soluzione più concentrata a quella più diluita, aumentando così ulteriormente la differenza di concentrazione tra i due compartimenti.

Campi applicazione dell’osmosi inversa

Questo processo trova tipicamente applicazione in:

  • impianti ad osmosi inversa per produzione acqua di alimento caldaie, generatori di vapore;
  • dissalatori per acque di media salinità e salmastre per la produzione di acqua ad uso potabile, per irrigazione ed uso industriale; ed impianti di dissalazione di acqua mare;
  • impianti ad osmosi inversa per produzione acqua destinata al lavaggio di pannelli solari;
  • impianti osmosi inversa di tipo industriale per autolavaggi;
  • produzione acqua demineralizzata per impianti abbattimento polveri;
  • concentratori ad osmosi inversa per la produzione di succhi di frutta, vino, birrifici, industria casearia;
  • produzione di acqua osmotizzata nell’industria farmaceutica, chimica e cosmetica;
  • applicazioni avanzate di osmosi inversa industriale per il trattamento ed il recupero di acque di scarico;
  • impianti ad osmosi inversa per macchinari per il taglio ad acqua (idrotaglio, waterjet).

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