Diferencia entre intercambio iónico y ósmosis inversa.

Que diferencia principal entre el intercambio iónico y la ósmosis inversa es que El intercambio iónico es un método fisicoquímico que elimina selectivamente los contaminantes mediante el intercambio efectivo de iones con cargas eléctricas similares. La ósmosis inversa es un proceso físico en el que el agua es forzada a través de una membrana semipermeable contra un gradiente de concentración bajo presión.

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La purificación del agua es un proceso importante para proporcionar agua limpia a la comunidad. El proceso de purificación del agua involucra muchos pasos que incluyen procesos biológicos, químicos y físicos. El intercambio de iones y la ósmosis inversa son dos métodos de purificación de agua. Ambos eliminan los sólidos disueltos del agua. Algunos procesos de purificación de agua utilizan una combinación de ambos métodos. Además, ambos se utilizan comúnmente en una variedad de industrias.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia clave
2. ¿Qué es el intercambio iónico?
3. ¿Qué es la ósmosis inversa?
4. Similitudes entre el intercambio iónico y la ósmosis inversa
5. Comparación lado a lado: intercambio de iones frente a ósmosis inversa en forma tabular
6. Resumen

¿Qué es el intercambio iónico?

El intercambio iónico es una técnica utilizada en la desmineralización de aguas residuales y el ablandamiento del agua doméstica. En esta técnica, los iones se eliminan de la solución acuosa reemplazándolos con otro tipo de iones. De esta forma, los iones débilmente enlazados pueden ser desplazados por especies de iones fuertemente enlazados. Llamamos a este efecto el principio de selectividad. Usando este principio, durante la técnica de intercambio de iones, los iones no deseados en el agua se reemplazan con otros iones.

Diferencia entre potencial de membrana y potencial de equilibrio.

La técnica de intercambio iónico se puede ejecutar en modo discontinuo o continuo. Se utiliza en el tratamiento de aguas residuales para eliminar nitrógeno, fósforo y metales pesados. Además, se utiliza para eliminar selectivamente contaminantes específicos y recuperar metales traza valiosos como cromo, níquel, cobre, plomo y cadmio de los desechos industriales.

Figura 01: intercambio de iones

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Las resinas de intercambio iónico están hechas de pequeñas perlas porosas que son insolubles en agua y solventes orgánicos. Los materiales base más comunes son el poliestireno y el poliacrilato. Además, muchos minerales naturales, particularmente los minerales de aluminosilicato, tienen esta propiedad de intercambio iónico.

¿Qué es la ósmosis inversa?

La ósmosis inversa es el proceso de aplicar una presión mayor que la presión hidráulica al sistema para permitir el movimiento del agua a través de una membrana semipermeable. El movimiento tiene lugar contra un gradiente de concentración. Las membranas utilizadas en la ósmosis inversa se denominan membranas de ósmosis inversa (RO). Los materiales comúnmente utilizados para fabricar membranas comerciales de RO son compuestos de película delgada de poliamida (TFC), acetato de celulosa (CA) y triacetato de celulosa (CTA). Dependiendo del tipo de material de la membrana, la eficiencia y la velocidad de la tecnología difieren.

El sistema de ósmosis inversa consta de una fibra hueca, con el material de la membrana envuelto en espiral alrededor de la fibra. Estas fibras se unen para aumentar el área de superficie para la ósmosis inversa. Una vez que el agua que fluye se somete a alta presión, el agua y las moléculas pequeñas pasan a través de la membrana semipermeable. Esto retendrá las partículas grandes y el resto de las partículas no deseadas. El agua filtrada luego se envía al procesamiento posterior.

Las membranas de ósmosis inversa pueden filtrar prácticamente todas las partículas, incluidos gérmenes, compuestos orgánicos, iones y otras partículas. La filtración de moléculas grandes hasta un peso molecular de >300 Da es posible con la tecnología de ósmosis inversa.

Ventajas de la ósmosis inversa en el tratamiento del agua

• rentabilidad
• Puede filtrar casi todas las partículas, incluidos iones y metales pesados.
• Se puede utilizar para eliminar partículas radiactivas de muestras de agua.
• Se minimiza el consumo de productos químicos.

¿Cuáles son las similitudes entre el intercambio iónico y la ósmosis inversa?

• El intercambio iónico y la ósmosis inversa son dos métodos comúnmente utilizados en los procesos de purificación de agua.
• La combinación de ambos métodos proporciona una limpieza de calidad.
• Las resinas de intercambio iónico se pueden instalar antes de un sistema de ósmosis inversa.
• El uso de cualquiera de los métodos depende de las sustancias específicas presentes, así como de la pureza deseada de la corriente que se está tratando.

¿Cuál es la diferencia entre el intercambio iónico y la ósmosis inversa?

El intercambio iónico es un proceso fisicoquímico que intercambia iones entre una fase líquida y una resina de intercambio iónico. Por otro lado, la ósmosis inversa es el proceso de hacer pasar agua a través de una membrana semipermeable en contra del gradiente de concentración, facilitado por alta presión. Entonces, esta es la diferencia clave entre el intercambio iónico y la ósmosis inversa. El intercambio iónico es un proceso físico-químico, mientras que la ósmosis inversa es un proceso físico. Además, el proceso de intercambio iónico utiliza resinas de intercambio iónico, mientras que la ósmosis inversa utiliza membranas de ósmosis inversa.

Resumen: intercambio de iones frente a ósmosis inversa

El intercambio iónico y la ósmosis inversa son dos técnicas utilizadas en el proceso de purificación del agua. El método de intercambio iónico es un proceso físico-químico en el que los iones (impurezas) del agua se intercambian con una resina de intercambio iónico. Por el contrario, la ósmosis inversa es un proceso físico que filtra casi todos los contaminantes en función de su tamaño. En la ósmosis inversa, el agua pasa a través de una membrana semipermeable. La ósmosis inversa usa presión para forzar el agua a través de la membrana. El intercambio de iones elimina sustancias específicas en función de las cargas de iones, mientras que la ósmosis inversa utiliza un proceso de exclusión de iones.

Relación:

1. “Diferentes métodos de filtración de agua: ósmosis inversa/destilación/intercambio de iones/carbono | Agua APEC”. Freedrinkingwater.Com, 2020, disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. "Intercambio de iones" por Jspiteri en Wikilibros en inglés: transferido de en.wikibooks a Commons (dominio público) a través de Commons Wikimedia
2. "Esquema simple de RO" por Colby Fisher - Trabajo propio (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia