A principal diferença entre troca iônica e osmose reversa é que a troca iônica é um método físico-químico que remove seletivamente os contaminantes através da troca efetiva de íons de cargas elétricas semelhantes, enquanto a osmose reversa é um método físico no qual a água é passada através de um membrana semipermeável contra um gradiente de concentração, aplicando uma pressão.
A purificação da água é um processo importante no fornecimento de água potável para a comunidade. Existem muitas etapas envolvidas no processo de purificação da água, que incluem procedimentos biológicos, químicos e físicos. A troca iônica e a osmose reversa são dois processos usados na purificação da água. Ambos removem os sólidos dissolvidos da água. Alguns processos de purificação de água usam uma combinação de ambos os métodos. Além disso, ambos são comumente usados em vários setores.
O que é Troca Iônica?
A troca iônica é uma técnica utilizada na desmineralização de efluentes e no amaciamento de águas domésticas. Nesta técnica, os íons são removidos da solução aquosa trocando-os com outra espécie iônica. Desta forma, íons fracamente ligados podem ser deslocados por uma espécie iônica fortemente ligada. Chamamos esse efeito de princípio da seletividade. Usando este princípio, os íons indesejados na água são substituídos por outros íons durante a técnica de troca iônica.
Técnica de troca iônica pode ser executada em modo batch ou contínuo. É aplicado na purificação de águas residuais para a remoção de nitrogênio, fósforo e metais pesados. Além disso, é usado para remover seletivamente impurezas específicas e recuperar metais valiosos como cromo, níquel, cobre, chumbo e cádmio de descargas de resíduos industriais.
Figura 01: Troca Iônica
As resinas de troca iônica são feitas de pequenas esferas porosas que são insolúveis em água e solventes orgânicos. Os materiais de base mais utilizados são o poliestireno e o poliacrilato. Além disso, muitos minerais de ocorrência natural, especialmente minerais de silicato de alumínio, têm essa propriedade de troca iônica.
O que é Osmose Reversa?
Osmose reversa é o processo em que uma pressão maior que a pressão hidráulica é aplicada ao sistema para permitir o movimento da água através de uma membrana semipermeável. O movimento ocorre contra um gradiente de concentração. As membranas que são usadas na osmose reversa são denominadas como membranas de osmose reversa (RO). Os materiais que são comumente usados para preparar membranas RO comerciais são compostos de filme fino de poliamida (TFC), acetato de celulose (CA) e triacetato de celulose (CTA). Dependendo do tipo de material da membrana, a eficiência e a velocidade da técnica diferem.
A configuração de osmose reversa é composta por uma fibra oca com o material da membrana sendo enrolado em espiral ao redor da fibra. Essas fibras são unidas para aumentar a área de superfície para osmose reversa. Uma vez que a água corrente é submetida a alta pressão, a água e as pequenas moléculas passam através da membrana semipermeável. Isso retém as partículas grandes e o resto das partículas indesejadas. A água filtrada é então passada para processamento a jusante.
Figura 02: Osmose Reversa (A – Pressão aplicada B – Água do mar em C – Contaminantes D – Membrana semipermeável E – Saída de água potável F – Distribuição)
As membranas RO podem filtrar praticamente todas as partículas, incluindo germes, matéria orgânica, íons e outras partículas. A filtração de moléculas grandes até um peso molecular de >300 Da é possível com a técnica de osmose reversa.
Vantagens da Osmose Reversa na Purificação de Água
- Custo-benefício
- Pode filtrar quase todas as partículas, incluindo íons e metais pesados
- Pode ser usado para eliminar partículas radioativas de amostras de água
- O uso de produtos químicos é minimizado
Quais são as semelhanças entre troca iônica e osmose reversa?
- Troca iônica e osmose reversa são dois processos comumente usados em processos de purificação de água.
- A combinação de ambos os métodos proporciona uma purificação de alta qualidade.
- Resinas de troca iônica podem ser instaladas na frente de uma unidade de osmose reversa.
- O uso de ambos os métodos depende das substâncias específicas presentes, bem como da pureza alvo do fluxo tratado.
Qual é a diferença entre troca iônica e osmose reversa?
A troca iônica é um método físico-químico que troca íons entre uma fase líquida e uma resina de troca iônica. Por outro lado, a osmose reversa é o processo em que a água passa através de uma membrana semipermeável contra o gradiente de concentração, o que é facilitado pela alta pressão. Então, esta é a principal diferença entre troca iônica e osmose reversa. A troca iônica é um método físico-químico, enquanto a osmose reversa é um método físico. Além disso, o processo de troca iônica utiliza resinas de troca iônica enquanto a osmose reversa utiliza membranas de osmose reversa.
O infográfico abaixo tabula a diferença entre troca iônica e osmose reversa.
Resumo – Troca Iônica vs Osmose Reversa
Troca iônica e osmose reversa são duas técnicas utilizadas no processo de purificação da água. O método de troca iônica é um processo físico-químico que troca íons (contaminantes) na água com uma resina de troca iônica. Em contraste, a osmose reversa é um método físico que filtra quase todos os contaminantes com base no tamanho. Na osmose reversa, a água passa por uma membrana semipermeável. A osmose reversa utiliza pressão para forçar a água através da membrana. A troca iônica remove substâncias específicas com base nas cargas iônicas, enquanto a osmose reversa utiliza um processo de exclusão iônica.
