El Fenomeno Magico De La Osmosis

EL FENÓMENO MÁGICO DE LA ÓSMOSIS

I.El siglo XIX fue sin duda el siglo en donde se originaron diversas disciplinas científicas gracias a la curiosidad del hombre, poco a poco se fue cuestionando los hechos naturales que sucedían y se fue investigando sobre los mismos, un grupo de personas investigaba algo y de ahí surgían varias dudas que daban lugar a la creación de nuevas teorías, las cuales se presentaban en la comunidad científica y causaban gran cesación y de ahí diversos científicos las comprobaban y veían si era cierto lo antes expuesto, cada ciencia surgida se alimentaba y a la vez complementaba de otra para hacerla más fuerte y verdadera. Sin duda eran disciplinas científicas en las que dominaban el sentido de la objetividad de la naturaleza y descartaba el sentido positivista de la época. Algunos fisiólogos por entender los procesos de transporte en las células de las plantas y los animales, y cuyas investigaciones fueron decisivas para el descubrimiento de la ósmosis. El descubrimiento de la ósmosis es anterior al de la difusión, antecedida ésta a su vez por un mundo reinante de confusiones, la luz es dada por Nollet, lo que el descubrió fue la existencia de membranas semipermeable, ya que permitían el paso de uno de los componentes de la solución y evitaba la difusión de otros. Generalmente a la sustancia capaz de atravesar una membrana se le llama solvente de una solución, y a la que no puede fluir a través de ella es conocida como soluto. El descubrimiento de la ósmosis en membranas semipermeables fue realizado por Henri Dutrochet, considerado como uno de los más grandes fisiólogos del siglo XIX, quien también tiene relación con las primeras observaciones que condijeron al descubrimiento de la fotosíntesis. Dutrochet descubrió el fenómeno de la ósmosis cuando observó que la difusión del solvente a través de una membrana semipermeable ocurría siempre de la solución de menor concentración de un soluto, que no puede pasar, hacia la solución de mayor concentración, además, el solvente que fluye es capaz de desarrollar una presión sobre la membrana a la que denominó presión osmótica. Dutrochet daba la pauta para la concepción de una célula viva rodeada de una membrana semipermeable que absorbe agua de sus alrededores a través del flujo osmótico.

Troube en 1867 consiguió medidas aceptables de la presión osmótica de soluciones de azúcar y de algunas moléculas orgánicas, lográndose presiones osmóticas de un poco más de 200 atm.

Pfeffer desarrolló este experimento a temperatura constante y concluyó que si modificaba la temperatura, utilizando la misma solución (sin cambiar la concentración), la variación de la presión osmótica también era directamente proporcional a la temperatura. Este comportamiento de la presión osmótica es idéntico al de un gas ideal.

Figura 1. Resultados del experimento de Pfeffer. Se observa la presión osmótica de una solución de sacarosa en agua a 20ºC.

Van´t Hoff postulo la siguiente teoría: “Toda materia disuelta ejerce sobre una pared semipermeable una presión osmótica igual a la presión que sería ejercida en el mismo volumen, para un número igual de moléculas en estado gaseoso.” Sin embargo, fue abandonada por la comunidad científica a principios del siglo xx por considerarse errónea. La presión osmótica no es el resultado del choque de las moléculas de la sustancia disuelta contra un tabique poroso, sino que su interpretación debe apreciarse como la presión necesaria para compensar un déficit energético que se produce por la disolución espontánea del soluto en el solvente.

II.La ósmosis no tiene una explicación desde el punto de vista de los porqués. Su presencia en los fenómenos biológicos relaciona una función y un órgano a nivel celular, la función es la ósmosis misma, el órgano es una membrana que la hace posible. El fenómeno de la ósmosis da sustento a la vida, la prolonga y la motiva, sabemos cómo ocurre, pero es insalvable su comprensión conceptual.

Se ha tratado de definir a la ósmosis mediante la termodinámica y la teoría de los gases, aunque sea un tema que le compete a la fisicoquímica. Ninguna teoría puede explicar el fenómeno mágico de la ósmosis, aunque se sabe que sin ella la ida no fuera posible o dicho de otro modo surgió cuando la primera célula apareció y tuvo la necesidad de desarrollar una membrana para poder tener relación con su medio ambiente, es decir, La selección Natural.

La teoría que describe estos hechos es por excelencia la termodinámica de equilibrio y la lineal de procesos irreversibles. La termodinámica de equilibrio describe la presión osmótica y la define como la presión requerida para mantener un sistema en estado de equilibrio. En esta teoría el experimento consistió en los vasos comunicantes unidos por un medio poroso un uno y en otro por una membrana semipermeable. En el primero se llenó un vaso con agua pura y se observó que el agua pasaba a el segundo vaso para llegar a un sistema de equilibrio, del mas lleno al más vacío, los mismo pasa con la temperatura, la temperatura del cuerpo con mayor temperatura va al de menor temperatura. Aplicándole una solución de azúcar sucede lo inesperado, el vaso con menos agua va al vaso con la solución y se desequilibra totalmente debido a la solución que allí se pone, es decir, el flujo osmótico ocurre precisamente en dirección contraria a la que se espera.

Sin embargo las informaciones que se han podido obtener sobre el mecanismo de la ósmosis se han realizado por medio de la teoría cinética de los gases. P2A=P1A. En efecto, en un balance de presiones es la membrana la que contrarresta los efectos del componente que no puede pasar y así se estima la función de la membrana.

El flujo osmótico puede interpretarse como un flujo viscoso, producido por los movimientos térmicos moleculares cuando son interrumpidos por una pared porosa (membrana).

III Y IV. La situación cambio a partir de 1920, cuando el interés por la ósmosis surgió básicamente por su aplicación en el estudio de las soluciones poliméricas, y después, por su potencial en los procesos de separación de mezclas. El proceso de la ósmosis inversa acaparo atención en la década de 1960, como técnica para desalar agua de mar o salobre.

Cuando existe una anomalía en la presión de la ósmosis, el cambio de presión el cambio de presión es compensado por medio del efecto de las concentraciones, de manera que se cumpla la igualdad de los potenciales químicos. De aquí se entenderá el papel central que juega el concepto de presión osmótica en las ecuaciones termodinámicas. La ecuación matemática rigurosa de la presión osmótica no fue la propuesta por la termodinámica clásica, sino la aproximación para soluciones

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