sábado, 19 de marzo de 2011

Desalando el agua del mar



Materiales
- Aparato desalinizador
- Vasos
- Sal
- Agua
- Patata
- Red
- Pelotas de colores y de ping-pogn
Explicación
La ósmosis inversa es el fenómeno físico más eficaz para desalar el agua del mar.
La aplicación industrial de este fenómeno en plantas desaladoras permite que
muchas regiones del planeta no sufran los graves efectos de la sequía.










Procedimiento
El agua es una molécula polar.
La parte del átomo de oxígeno tiene carga negativa; la parte de los átomos de hidrógeno 
tiene carga positiva.
Podemos disolver la sal porque las moléculas de agua rodean por atracción electrostática 
los iones Cl- y Na+ de la superficie de los microcristales de sal.
Como resultado, se obtienen agregados moleculares en los que las moléculas de agua 
rodean a los iones.
Dichos agregados son, evidentemente, de mayor tamaño que las moléculas de agua.

Se pueden fabricar membranas con poros de diámetro adecuado que dejen pasar
 a las moléculas de agua, pero no a los agregados moleculares. 
Experimento de ósmosis directa 

Cortamos por la mitad una rodaja de una patata y metemos una de las rodajas en  agua del grifo y la otra
 en agua con sal. Pasadas unas horas, la mitad que está  sumergida en el agua salada ha disminuido su tamaño. 
Explicación: 
La membrana celular de las células de la patata es porosa y divide el citoplasma del exterior. El agua
 del citoplasma sale del interior de las células,  ya que la concentración salina es menor, hacia el agua salada. 
Al perder agua, el volumen de las células disminuye. 

Experimento de ósmosis invers
El desalinizador portátil de agua de mar que utilizamos consta de una membrana, una palanca para 
ejercer presión, una entrada para el agua salada y dos salidas, una para el agua sin sal y otra para la salmuera. 
Al levantar la palanca, se absorbe agua salada y, al bajarla, se ejerce la presión que permite desalinizar el
 agua al hacerla pasar por la membrana. 
Explicación: 
Si ejercemos presión por el lado de más concentración, entonces las moléculas de ese lado se moverán 
con más velocidad, por ser más fuertes los choques entre ellas. Los agregados moleculares seguirán sin
 pasar (no caben por los poros de la membrana) pero pasarán ahora más moléculas de agua hacia el lado 
de menos concentración de sal porque van más rápido, al tener más presión, que las que vienen del otro lado.

Las pelotas de goma pequeñas representan las moléculas de agua y las de ping-pong representan
los agregados moleculares. 
Ósmosis directa:  
Tira 4 pelotas de goma hacia un lado de la red y 2 de goma y 2 de ping-pong hacia el otro. Del lado de 
la sal quedarán 6 pelotas, y al otro lado quedarán solo 2. Pasa más agua al lado de la sal.

Ósmosis inversa:  En uno de los huecos de la red pon un tubo transparente que representa un canal
 de la membrana. Tira por el canal dos pelotas de goma, una con más velocidad que la otra. 
Las dos pasan hacia el lado donde no hay sal.