5 MINUTOS DE CIENCIA: Capítulo V. Era IV. La Ósmosis

La ósmosis

Realizado por: Claudia Pizarro y Susana Moreno

¿Qué es la ósmosis?

La ósmosis es un fenómeno de difusión pasiva que sucede cuando existen dos soluciones en un medio con diferente concentración de solutos, que están separadas por una membrana semipermeable y el solvente difunde a través de la membrana del líquido de menor concentración al de mayor hasta equilibrar las concentraciones. Este fenómeno se produce de forma espontánea sin gasto energético y por tanto es un fenómeno de difusión pasiva.

Los medios acuosos pueden tener diferentes concentraciones de uno o varios solutos. La concentración de solventes y solutos, permite clasificar los medios acuosos por comparación con respecto a otro en:

Medio hipotónico: cuando la concentración de soluto es menor respecto al medio con el que se compara
Medio hipertónico: cuando la concentración de soluto es mayor respecto al medio con el que se compara.
Medio isotónico: cuando ambos medios tienen la misma concentración.

Imagen: Ciencia y Biología

¿Cómo se produce la ósmosis?

Durante el proceso de ósmosis, el disolvente difunde de la solución de menor concentración al de mayor concentración a través de la membrana semipermeable, hasta equilibrar las concentraciones. Este fenómeno se produce desde los medios hipotónicos hacia los medios hipertónicos.

El proceso osmótico puede darse en el interior de los organismos o, por el contrario, en el medio exterior.

En el interior de los organismos, los glóbulos rojos pueden estar en una solución hipertónica. Entonces para igualar la concentración con el medio exterior de los glóbulos rojos liberan agua, quedando arrugados y pudiendo provocar la muerte. Al contrario, cuando la disolución es hipotónica, los glóbulos rojos absorben agua y se inflan, pudiendo provocar también la rotura del glóbulo y su muerte.
En el medio exterior, por ejemplo, aquellos organismos vivos como las plantas expuestas a ambientes salinos, presentan alta presión osmótica, lo que significa que requieren de un sistema de osmorregulación para tolerar la salinidad.

Imagen: Labster Theory

¿Cómo afecta la ósmosis en los seres vivos?

En los seres vivos la ósmosis es un proceso fundamental ya que para la supervivencia de las células es fundamental mantener lo que se llama el equilibrio osmótico necesario para que la célula pueda realizar sus funciones. La ósmosis es un proceso que afecta tanto de manera interna como de manera externa. Externamente es importantísimo para los seres vivos que están expuestos a ambientes con salinidad y alta presión osmótica como pueden ser aquellos que viven en el océano o en saladares.

Imagen: Ciencia y Biología

¿Qué es la presión osmótica?

La presión osmótica es la presión extra necesaria para detener el flujo del disolvente a través de la membrana semipermeable.

¿Qué es la ósmosis inversa?

Por otro lado, se encuentra la ósmosis inversa, la cual necesita aporte de energía: se obliga a pasar el solvente de la solución de mayor concentración al de menor concentración, aumentando así la presión en la zona donde la solución está más concentrada. De este modo, el resultado que se obtiene es muy diferente al de la ósmosis directa, donde se obtienen dos soluciones de igual concentración. El resultado de la ósmosis inversa es una solución muy concentrada y otra más diluida, dependiendo de la presión aplicada. Este fenómeno es aplicado en aguas residuales y en el proceso de potabilización del agua, entre otros muchos.

Imagen: Grupo Acura

Equipo de osmosis

Para lograr estos procesos, se necesitan equipos de osmosis, que se tratan de sistemas de filtración que purifican el agua mediante membranas semipermeables, a una determinada presión. Estos son capaces de retener las partículas no deseadas, eliminar del agua el cloro y todos aquellos componentes químicos no deseados (puesto que son nocivos para la salud) y eliminar el sabor y olor del agua. Las ventajas de este tipo de ósmosis es que es un sistema respetuoso para el medioambiente porque no utiliza ningún producto químico perjudicial para nuestra salud ni para nuestro entorno, y apenas consume energía.

Imagen: Sefiltra

Ejemplos de ósmosis en el día a día

Este proceso ocurre en cosas tan sencillas como la mermelada. En este ejemplo, este alimento tiene una concentración de azúcar tan grande que es considerada un medio hipertónico, por lo que los microorganismos no están interesados en ella. De esta misma manera, se explica por qué el agua del mar no nos hidrata, ya que su gran concentración de sal provoca que nos deshidratemos. Por el contrario, el arroz no necesita refrigeración, ya que al ser producto un producto seco, los microorganismos no están interesados en él debido a la falta de agua, por lo que su conservación es más sencilla. Un ejemplo de la ósmosis en el cuerpo humano es mediante la ósmosis de las células de nuestro organismo, que están envueltas por una membrana semipermeable que permiten el paso de nutrientes dentro y fuera de la célula, favoreciendo así tanto la incorporación de nutrientes necesarios para el metabolismo celular, como la expulsión de los deshechos del mismo.