Como funciona um sistema de dessalinização osmótico?
Passo 1
Beleza, o enunciado tá perguntando “Como funciona um sistema de dessalinização osmótico?”. Isso cai na matéria de transporte de massa, mais especificamente em osmose e osmose reversa. Para resolver, a gente vai precisar entender:
• O que é osmose natural;
• A fórmula da pressão osmótica ( );
• Como, na prática, a gente “inverte” a osmose para tirar o sal da água.
• O que é osmose natural;
• A fórmula da pressão osmótica (
• Como, na prática, a gente “inverte” a osmose para tirar o sal da água.
Passo 2
Antes de tudo, vamos relembrar osmose natural. Imagine duas soluções separadas por uma membrana semipermeável (ela deixa passar só água, não soluto). Se de um lado tiver água pura e do outro água salgada, a água vai migrar para o lado salgado até igualar as concentrações. Essa migração ocorre porque a natureza busca o equilíbrio de potencial químico.
Passo 3
O “motor” dessa migração é a pressão osmótica (
), que a gente calcula pela equação de van ’t Hoff:
onde:
• é o fator de dissociação do soluto (por ex., para NaCl,
);
• é a molaridade da solução (mol/L);
• é a constante dos gases (≈0,082 L·atm·K⁻¹·mol⁻¹);
• é a temperatura em Kelvin.
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Na osmose normal, a pressão osmótica puxa a água para o lado mais concentrado.
Passo 4
Agora vem o truque: osmose reversa é quando a gente aplica uma pressão externa maior que
para empurrar a água do lado salgado em direção ao lado de água menos salgada. Resumindo o sistema prático:
- Pré-tratamento: filtra partículas grandes e ajusta pH;
- Bomba de alta pressão: aplica
; - Módulo de membrana semipermeável: separa água (permeado) do sal (retentado);
- Pós-tratamento: ajusta qualidade da água de saída.
Enquanto a bomba supere a pressão osmótica, as moléculas de água atravessam a membrana, deixando o sal para trás.
Resposta
Um sistema de dessalinização osmótico (osmose reversa) funciona aplicando pressão maior que a pressão osmótica (
) sobre água salgada, forçando moléculas de água a passar por uma membrana semipermeável e deixando os sais retidos, gerando água doce de um lado e rejeito salino do outro.