Definición de Ósmosis

La ósmosis se trata de un fenómeno de difusión pasiva que se produce cuando se dispone de dos soluciones que tienen distinta concentración y se encuentran separados por una membrana de tipo semipermeable. En el proceso, ocurre un intercambio de materia desde el líquido de menor concentración hacia el de mayor concentración, en busca de un equilibrio osmótico y sin gasto energético.

La imagen muestra el proceso de ósmosis: en ella se observa el flujo de agua del medio de menor concentración al de mayor concentración.

Evelyn Maitee Marín | Nov. 2022
Ingeniera Industrial, MSc en Física, y EdD

Durante la ósmosis, se produce un cambio de presión de manera espontánea hasta que se alcanza la presión osmótica. Para que se origine este proceso, los medios que se encuentran separados por la membrana deben tener concentración diferente, y los tipos de medio son:

Medio hipertónico: en este caso, la concentración del soluto es superior a la concentración de la solución contigua.

Medio isotónico: significa que el sistema se encuentra en equilibrio, es decir, las dos soluciones poseen la misma concentración.

Medio hipotónico: en esta condición, la concentración del soluto es inferior en comparación con la de la solución contigua.

Proceso de ósmosis desde un medio hipotónico hacia uno hipertónico hasta formar una solución isotónica.

Descripción del proceso de ósmosis

Oficialmente, el descubrimiento del mecanismo de ósmosis se le atribuye al científico de origen alemán Wilhelm Pfeffer en el año de 1877, sin embargo, ya para 1854, el británico Thomas Graham había realizados estudios similares empleando este término. Por otra parte, es importante destacar que el fenómeno de ósmosis se puede llevar a cabo en el interior o exterior de un organismo. A continuación se describe cada caso:

• En el interior de un organismo: en este caso el proceso se manifiesta dentro del cuerpo o célula. Considerando como ejemplo los glóbulos rojos, si estos se encuentran en una disolución hipotónica, los glóbulos absorberán agua para tratar de equilibrarse con el medio y como consecuencia aumentan su volumen pudiendo generarse la ruptura del glóbulo (hemólisis) o citólisis. Por el contrario, sin un glóbulo rojo se encuentra en un medio hipertónico, el glóbulo pierde agua y se deshidrata, lo que también puede provocar su muerte por turgencia conocida como crenación.

• En el exterior de un organismo: esta situación se evidencia en organismos vivos que se encuentran en soluciones de alta concentración, por ejemplo, las plantas expuestas a condiciones de elevada salinidad y presión osmótica. En estas circunstancias, los organismos llevan a cabo un proceso de osmorregulación de forma espontánea mediante la liberación o entrada de agua que le permita tolerar la salinidad.

Tipos de ósmosis

Existen fundamentalmente dos tipo de ósmosis: la directa y la inversa.

Ósmosis directa: este proceso se manifiesta en las células de los seres vivos, y consiste en el flujo de agua que atraviesa la membrana semipermeable con la finalidad de lograr un equilibrio. Cuando se presenta en medios hipertónicos puede producirse una deshidratación de la célula, y en el caso de los medios hipotónicos, se puede llegar a la explosión por saturación de la célula.

Descripción gráfica del proceso de ósmosis directa

Ósmosis inversa: al contrario que en la ósmosis directa, en este proceso el flujo del solvente se da desde el medio de mayor concentración al de menor concentración de soluto para lo cual se requiere de la aplicación de una presión que contrarreste la presión osmótica natural, por lo que no se lleva a cabo de manera espontánea.

Diagrama del proceso de ósmosis inversa

Ejemplos aplicados de la ósmosis

Algunos de los procesos naturales o artificiales en los cuales está presente el proceso de ósmosis son:

La ósmosis en las células: Tanto las células animales como las vegetales presentan membrana semipermeable a través de las cuales se puede producir el fenómeno de ósmosis para tratar de equilibrar la célula hasta obtener un medio isotónico. Este mecanismo hace posible el intercambio de materia entre la célula y el medio circundante a través del citoplasma sin el consumo de ATP (Adenosín Trifosfato).

Hidratación de un huevo: siendo el huevo de las aves una macromolécula en la cual la cáscara actúa como membrana osmótica, es posible hidratar su contenido al someterlo a un proceso de cocción en agua o remojo (el agua sería el medio hipotónico) sin necesidad de quebrar la cáscara.

Tratamiento de agua: este es un método consiste en aplicar la ósmosis inversa para remover impurezas del agua mediante la separación de los solutos disueltos en ella utilizando una membrana semipermeable.

Otras de las aplicaciones se relacionan con la elaboración de concentrados y zumos de frutas y vegetales, la producción de fécula de tubérculos y la estabilización de bebidas alcohólicas, entre otros.

 
 
 
 
Por: Evelyn Maitee Marín. Ingeniera industrial con maestría en Ciencias aplicadas de Física y doctorado en Ciencias de la Educación. Profesora de la Universidad del Zulia.
Art. actualizado: Nov. 2022; sobre el original de febrero, 2014.
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