Diferencia entre el intercambio iónico y la ósmosis inversa

El diferencia clave entre el intercambio iónico y la ósmosis inversa es que El intercambio iónico es un método fisioquímico que elimina selectivamente los contaminantes al intercambiar iones de manera efectiva de cargas eléctricas similares mientras La ósmosis inversa es un método físico en el que el agua se pasa a través de una membrana semipermeable contra un gradiente de concentración, aplicando una presión.

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

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es el intercambio iónico?
3. ¿Qué es la ósmosis inversa?
4. Similitudes entre el intercambio iónico y la ósmosis inversa
5. Comparación de lado a lado - Intercambio iónico 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 ablandamiento del agua doméstica. En esta técnica, los iones se eliminan de la solución acuosa al intercambiarlos con otra especie iónica. De esta manera, los iones débilmente unidos pueden ser desplazados por una especie iónica fuertemente unida. Llamamos a este Principio de Efecto de selectividad. Usando este principio, los iones no deseados en el agua son reemplazados por otros iones durante la técnica de intercambio iónico.

La técnica de intercambio iónico se puede ejecutar en modo por lotes o continuo. Se aplica en la purificación de aguas residuales para la eliminación de nitrógeno, fósforo y metales pesados. Además, se utiliza para eliminar impurezas específicas de forma selectiva y para recuperar valiosos metales traza como cromo, níquel, cobre, plomo y cadmio de descargas de desechos industriales.

Figura 01: Intercambio iónico

Las resinas de intercambio iónico están hechas de pequeñas cuentas porosas que son insolubles en agua y solventes orgánicos. Los materiales base más utilizados son el poliestireno y el poliacrilato. Además, muchos minerales naturales, especialmente los minerales de silicato de aluminio, tienen esta propiedad de intercambio de iones.

¿Qué es la ósmosis inversa??

La ósmosis inversa es el proceso donde se aplica 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 que se usan en la ósmosis inversa se denominan membranas de ósmosis inversa (RO). Los materiales que se utilizan comúnmente para preparar membranas RO comerciales son compuestos de poliamida de película delgada (TFC), acetato de celulosa (CA) y triacetato de celulosa (CTA). Dependiendo del tipo de material de membrana, la eficiencia y la velocidad de la técnica difieren.

La configuración de ósmosis inversa se compone de una fibra hueca con el material de la membrana enrollado en espiral alrededor de la fibra. Estas fibras están unidas 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 conserva las partículas grandes y el resto de las partículas no deseadas. Luego se pasa el agua filtrada para el procesamiento posterior.

Figura 02: ósmosis inversa (A - Presión aplicada B - Agua de mar en C - Contaminantes D - Membrana semi permeable E - Agua potable fuera F - Distribución)

Las membranas de RO pueden filtrar prácticamente todas las partículas, incluidos gérmenes, materia orgánica, iones y otros partículas. La filtración de moléculas grandes hasta un peso molecular de> 300 DA es posible con la técnica de ósmosis inversa.

Ventajas de la ósmosis inversa en la purificación del agua

• Rentabilidad
• Puede filtrar casi todas las partículas, incluidos iones y metales pesados
• Se puede usar para eliminar las partículas radiactivas de las muestras de agua
• Se minimiza el uso químico

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

• El intercambio iónico y la ósmosis inversa son dos procesos comúnmente utilizados en los procesos de purificación de agua.
• La combinación de ambos métodos proporciona una purificación de alta calidad.
• Las resinas de intercambio iónico se pueden instalar frente a una unidad de ósmosis inversa.
• El uso de ambos métodos depende de las sustancias específicas presentes, así como de la pureza objetivo de la corriente tratada.

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

El intercambio iónico es un método fisioquímico que intercambia iones entre una fase líquida y una resina de intercambio iónico. Por otro lado, la ósmosis inversa es el proceso donde el agua se pasa a través de una membrana semipermeable contra el gradiente de concentración, que se facilita por alta presión. Entonces, esta es la diferencia clave entre el intercambio iónico y la ósmosis inversa. El intercambio iónico es un método fisioquímico, mientras que la ósmosis inversa es un método físico. Además, el proceso de intercambio iónico utiliza resinas de intercambio iónico, mientras que la ósmosis inversa utiliza membranas de ósmosis inversa.

La siguiente infografía tabula la diferencia entre el intercambio iónico y la ósmosis inversa.

Resumen -Intercambio iónico versus ósmosis inversa

El intercambio iónico y la ósmosis inversa son dos técnicas utilizadas en el proceso de purificación de agua. El método de intercambio iónico es un proceso fisioquímico que intercambia iones (contaminantes) en el agua con una resina de intercambio iónico. En contraste, la ósmosis inversa es un método físico que filtra todos los contaminantes en función del tamaño. En la ósmosis inversa, el agua se pasa a través de una membrana semipermeable. La ósmosis inversa utiliza presión para forzar el agua a través de la membrana. El intercambio iónico elimina sustancias específicas basadas en las cargas iónicas, mientras que la ósmosis inversa utiliza un proceso de exclusión iónica.

Referencia:

1. “Diferentes métodos de filtración de agua: ósmosis inversa/ destilación/ intercambio iónico/ carbono | Agua APEC ". Agua liberada.Com, 2020, disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. "Intercambio iónico" de JSpiteri en English Wikibooks - Transferido desde EN.Wikibooks to Commons (dominio público) a través de Commons Wikimedia
2. "Simple RO Schematic" de Colby Fisher - Trabajo propio (CC By -SA 3.0) a través de Commons Wikimedia