O que é osmose reversa e como funciona

Osmose reversa ou RO é um filtração método usado para remover íons e moléculas de uma solução aplicando pressão à solução em um lado de uma membrana semipermeável ou seletiva. Moléculas grandes (soluto) não podem atravessar a membrana, portanto permanecem de um lado. Água (solvente) pode atravessar a membrana. O resultado é que as moléculas de soluto ficam mais concentradas em um lado da membrana, enquanto o lado oposto fica mais diluído.

Para entender a osmose reversa, é melhor entender como a massa é transportada por difusão e osmose regular. Difusão é o movimento de moléculas de uma região de maior concentração para uma região de menor concentração. Osmose é um caso especial de difusão em que as moléculas são a água e o gradiente de concentração ocorre através de uma membrana semipermeável. A membrana semipermeável permite a passagem de água, mas noções (por exemplo, Na⁺, Ca²⁺, Cl^-) ou moléculas maiores (por exemplo, glicose, uréia, bactérias). Difusão e osmose são termodinamicamente favoráveis ​​e continuarão até que o equilíbrio seja alcançado. A osmose pode ser reduzida, interrompida ou mesmo revertida se pressão suficiente for aplicada à membrana pelo lado 'concentrado' da membrana.

Osmose reversa ocorre quando a água é movida através da membrana contra o gradiente de concentração, de menor concentração para maior concentração. Para ilustrar, imagine uma membrana semipermeável com água fresca de um lado e uma solução aquosa concentrada do outro lado. Se ocorrer osmose normal, a água fresca atravessará a membrana para diluir a solução concentrada. Na osmose reversa, a pressão é exercida no lado da solução concentrada para forçar as moléculas de água através da membrana para o lado da água doce.

Existem diferentes tamanhos de poros das membranas usadas para osmose reversa. Enquanto um tamanho de poro pequeno faz um trabalho melhor de filtragem, leva mais tempo para mover a água. É como tentar derramar água através de um filtro (orifícios grandes ou poros) em comparação com tentar derramá-lo através de uma toalha de papel (orifícios menores). Entretanto, a osmose reversa é diferente da simples filtração por membrana, pois envolve difusão e é afetada pela vazão e pressão.

Osmose reversa é freqüentemente usada em filtração de água comercial e residencial. É também um dos métodos usados ​​para dessalinizar a água do mar. A osmose reversa não apenas reduz o sal, mas também pode filtrar metais, contaminantes orgânicos e patógenos. Às vezes, osmose reversa é usada para purificar líquidos nos quais a água é uma impureza indesejável. Por exemplo, osmose reversa pode ser usada para purificar etanol ou álcool de grãos para aumentar sua prova.

Osmose reversa não é uma nova técnica de purificação. Os primeiros exemplos de osmose através de membranas semipermeáveis ​​foram descritos por Jean-Antoine Nollet em 1748. Embora o processo fosse conhecido em laboratórios, ele não foi usado para dessalinização da água do mar até 1950 na Universidade da Califórnia em Los Angeles. Vários pesquisadores refinaram os métodos de osmose reversa para purificar a água, mas o processo foi tão lento que não foi prático em escala comercial. Novos polímeros permitiram a produção de membranas mais eficientes. No início do século XXI, as usinas de dessalinização tornaram-se capazes de dessalinizar a água a uma taxa de 15 milhões de galões por dia, com cerca de 15.000 usinas em operação ou planejadas.