La ósmosis inversa, como método eficaz y respetuoso con el medio ambiente para el tratamiento de agua, se ha convertido en uno de los procesos clave en muchas industrias. ¿Alguna vez te has preguntado cómo se puede optimizar este proceso y cuáles son las tecnologías más avanzadas para monitorizar la calidad del agua? En este artículo te explicamos los mecanismos de la ósmosis inversa, analizamos las propiedades del agua obtenida mediante este método y presentamos sensores de medición avanzados y soluciones de automatización específicamente diseñadas para este proceso. ¡Sigue leyendo!
El proceso de ósmosis inversa (RO, por sus siglas en inglés) se basa en el fenómeno de la difusión, es decir, el movimiento de moléculas desde una zona de mayor concentración hacia una de menor concentración. En el caso de la RO, el agua contaminada se somete a una alta presión para forzar su paso a través de una membrana semipermeable. Esta membrana osmótica cuenta con poros microscópicos lo suficientemente pequeños como para permitir únicamente el paso de moléculas de agua, reteniendo en el lado opuesto contaminantes como sales minerales, pesticidas, bacterias, virus y otras sustancias químicas.
El proceso de ósmosis inversa permite obtener agua ultrapura (también conocida como agua purificada, agua para inyección o WFI - water for injection), la cual tiene múltiples aplicaciones industriales que abordaremos más adelante en este artículo. .
En el proceso de ósmosis, el agua fluye a través de una membrana osmótica semipermeable. Las impurezas quedan retenidas en la superficie de la membrana.
Las propiedades del agua ultrapura están definidas por diversas normas y recomendaciones, como las de la ASTM, la Farmacopea Europea, la USP, DIN o ISO. Estas normativas son ampliamente reconocidas a nivel mundial, y muchas empresas las aplican en sus procesos de producción de agua ultrapura.
Una de las propiedades más importantes del agua obtenida mediante ósmosis inversa es su baja conductividad eléctrica. Este proceso elimina la mayor parte de las sales minerales, que son los principales conductores de electricidad en el agua, lo que da como resultado una conductividad significativamente reducida.
El agua purificada puede alcanzar una conductividad de apenas unos pocos microsiemens por centímetro (μS/cm), mientras que el agua no tratada puede presentar valores de varios cientos hasta varios miles de μS/cm, debido a la presencia de sales minerales disueltas.
Al comparar el agua no tratada con el agua purificada, se puede observar que la conductividad de esta última es considerablemente más baja.
El agua obtenida mediante ósmosis inversa se utiliza en muchas industrias donde se requiere agua de la más alta calidad, libre de impurezas y productos químicos.
El agua obtenida por RO es indispensable en la industria alimentaria y de bebidas. Se utiliza como ingrediente en productos alimenticios, para la preparación de bebidas en la producción de cerveza, vino, refrescos, entre otros.
El agua RO en la industria química se utiliza en la producción de fertilizantes, tintes y pinturas, actuando como disolvente y refrigerante.
En la industria farmacéutica, se utiliza en la producción de medicamentos y como ingrediente en el proceso de fabricación.
En la industria cosmética, se emplea como ingrediente en la elaboración de productos cosméticos como cremas, champús y desmaquillantes.
El agua se utiliza como ingrediente en los procesos de fabricación de microprocesadores y otros dispositivos electrónicos.
Para garantizar la calidad del agua obtenida mediante ósmosis inversa, es necesario monitorizar parámetros de calidad como la conductividad, el pH y la temperatura.
Sistema completo de medición para agua de alta pureza compuesto por:
La conductividad puede ayudar a evaluar la calidad del agua de forma rápida y fiable. Un sensor de conductividad mide la suma de todos los iones presentes en una solución. Los más adecuados para esta aplicación son los sensores de dos electrodos, como el JUMO tecLine CR.
Sensores de conductividad de dos electrodos JUMO tecLine CR, dedicados a la industria farmacéutica
Sensor de conductividad universal con sensor de temperatura integrado
Dado que la conductividad también depende de la temperatura, los resultados de medición se ajustan generalmente a una temperatura estándar de 25 °C (mediante compensación de temperatura). La temperatura puede medirse por separado o con un sensor de temperatura que esté integrado en la celda de medición de conductividad.
Opcional:
Optional:
Sistema de medición para la purificación de agua por ósmosis inversa
Para garantizar un rendimiento óptimo del proceso de ósmosis inversa (RO), deben seguirse varios pasos.
Una de las principales ventajas es la posibilidad de obtener agua de alta calidad, libre de contaminantes, sales y bacterias. Este tipo de agua es indispensable para muchos sectores industriales, como la fabricación de medicamentos, cosméticos, bebidas y microelectrónica. El tratamiento de agua mediante ósmosis inversa también es más respetuoso con el medio ambiente que otros métodos tradicionales, ya que reduce el consumo de agua y elimina el uso de productos químicos.
Sin embargo, el proceso de ósmosis inversa tiene un alto coste de mantenimiento y requiere muchos recursos. Las plantas de ósmosis inversa deben ser mantenidas regularmente y sus componentes reemplazados, lo que incrementa los costes operativos. Además, el proceso requiere energía, lo que puede contribuir al aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero.
Otro desafío relacionado con la ósmosis inversa es el problema de las incrustaciones de sal, que pueden acumularse en las membranas de ósmosis inversa y dañarlas. Por lo tanto, es necesario controlar y limpiar regularmente las membranas, lo cual también genera costes adicionales.
En resumen, el tratamiento de agua por ósmosis inversa ofrece muchas ventajas, pero también presenta ciertos desafíos y costes. Estos pueden reducirse mediante la selección adecuada de sensores de medición de alta calidad. No debe olvidarse que el agua de alta pureza es esencial para muchas industrias, y la ósmosis inversa es uno de los métodos más eficaces para obtenerla.
