[albertoespinosa]

Buenas tardes,
Hace unas semanas cuando al final me picaron para que entrara en marino, en toda la bibliografía que leía no paraba de encontrar una palabra: OSMOSIS. Finalmente me convencí de que era necesaria y la compré pues silicatos, fosfatos, metales pesados... son compuestos que aterran en un marino. 
En esta tabla se resumen los sistemas de filtración y sus aplicaciones:


Y aquí una tabla del tamaño algunas moleculas (no hidratadas):

Fuente: http://www.wiredchemist.com/chemistry/da...dii-anions

Por tanto, para el caso de la molécula de fosfato podemos considerar que tiene un diámetro de 476pm=0.000 476 Micrómetros=4,7*10(-4)micrómetros. Un tamaño demasiado pequeño para que sea retenido por una membrana osmótica. ¿Y los metales pesados? Ocurre lo mismo... tienen un diametro demasiado pequeño. Sin embargo, al medir con el test de fosfatos me encuentro una concentración de 0,5mg/L a la salida de la osmosis mientras que los metales pesados teóricamente si son retenidos ¿Cómo es esto posible? ¿Por qué el PO4(3-) no es retenido y otros metales/iones si? Por la información que he podido encontrar, el motivo es la solvatación (recomiendo leer este artículo https://www.sciencedirect.com/science/ar...8816301028). La solvatación es el proceso en el que la molécula o ión se rodea de moleculas de disolvente y para el caso del agua se denomina hidratación. Los iones pequeños como el Na+, el Cl- y otros metales pesados disueltos se rodean de mayor número de moléculas de agua, haciendo que no puedan atravesar el poro mientras que otros iones como PO4(3-) si pueden atravesar la membrana a pesar de ser más grandes. Por tanto, es necesario poner una resina de intercambio iónico.

Tras leer esta información y con los resultados, me vino a la cabeza una pregunta: si los compuestos organicos (pesticidas, detergentes...) que vengan con el agua se adsorben en el carbón y los iones los quita la resina ¿para que queremos la osmosis? y esta es la pregunta que quiero haceros a ver que opináis. 

Y otra pregunta mas ¿Deberemos colocar el carbón después de la osmosis en lugar de antes?






- Experimento 1: Osmosis completa. Según lo esperado, tenemos una concentraciones de iones de 0ppm, los fosfatos a 0mg/l y los nitratos a 0mg/l
- Experimento 2: 1ºFiltro de sedimentos, 2ºfiltro de carbón activo y 3ºresina. Obtenemos una concentraciones de iones de 0ppm y no estamos desperdiciando nada de agua.
- Experimento 3: 1ºFiltro de sedimentos, 2ºosmosis, 3ºcarbón activo. 6ppm
- Experimento 4: 1ºFiltro de sedimentos, 2ºcarbon activo, 3ºosmosis. 10ppm

La resultados del experimento 1 y 2 son realmente interesantes. Aún habiendo quitado la membrana, los resultados de conductividad, nitrato y fosfatos siguen siendo 0. Es cierto que la resina se saturará antes porque con la osmosis retiramos la mayor parte de iones pero estando en zonas de Madrid con poca concentración de sales no daría ningún problema. Además de ganar en comodidad y menor desperdicio de agua, las resinas pueden recuperarse con acidos y bases fuertes y podemos alargar su vida útil un poco más. 

Los experimentos 3 y 4 surgen por otro tema: las cloraminas. El agua muchas veces viene con las indeseadas cloraminas, resultado con la combinación de amoniaco y compuestos de cloro. La cloramina por su tamaño podría llegarse a quedar retenida en la membrana pero aquí el carbón activo juega a nuestra contra. La teoría dice que el carbón activo cataliza la reacción de descomposición de la cloramina hacia la forma de amoniaco o amonio, moléculas muy pequeñas para ser retenidas en la membrana osmótica. Por tanto, nuestro sistema de osmosis puede que deje pasar el amoniaco (no tengo test y no he podido medirlo). Cambiando el orden y poniendo antes la membrana, vemos que baja la conductividad ¿estaremos reteniendo las cloraminas y reduciendo la conductividad causada por los iones amonio?

[Mirdav]

Me parecen unos experimentos muy interesantes. La verdad es que en osmosis estoy bastante verde y en marino aún más, de modo que me temo que poco te podré ayudar.  Por lo que se, la osmosis el el método de filtración  más eficiente por el tamaño de los poros de la membrana (de 1 a 10 Å, hiperfiltración) según el gráfico que has puesto solo esta membrana sería capaz de retener las partículas más pequeñas, pero como tu mismo has dicho la filtración no es del 100%. Siempre hay un porcentaje de partículas que no son retenidas por la membrana osmótica, ya sea por la solvatación, o por la formación de redes iónicas. Te pongo una tabla que he sacado del post de Athos sobre la ósmosis donde se ve que cantidad es retenida por la membrana de varios iones distintos.

Esos pequeños porcentajes que escapan son retenidos por las resinas y dado que en Madrid el agua es muy blanda, tanto en calcio/magnesio como en carbonatos y además los tds son también muy bajos es posible que no haga falta la membrana. Es solo una suposición viendo los resultados de tu experimento.
En cuanto a las cloraminas, ten por seguro que el agua de red las lleva. He visto equipos de osmosis con un prefiltro de carbón antes de la membrana, con post filtro después de la membrana y con ambos filtros de carbón. En esto no puedo ayudarte, no tengo ni idea. De todas formas, lasa cloraminas se disociarán el cloro y amoniaco igualmente con carbón y sin él, pero se soluciona fácilmente con un buen acondicionador. 
Sería interesante que midieras amoniaco para verificar de alguna manera si esa bajada de tds corresponde a la eliminación, ya sabes que con el ph tan alto que manejamos son "salados" hay un porcentaje alto de amoniaco que no se transforma en amonio.
A ver que te dicen por aquí, si vemos que no hay mucha respuesta me lo dices y lo muevo a la zona de marino para que sea mas visible, un saludo

[albertoespinosa]

Muchas gracias por responder Mirdav,

Viendo la tabla del post de Athos solo puedo pensar que hay muchas calidades de membrana. Mi sistema de osmosis no retiene ni por asomo el 98% de los fosfatos y dudo que cualquier membrana de uso domestico llegue a esos niveles. Mi test a la salida de la osmosis (probeta que de color azul) sin la resina no marca valores muy distintos de fosfato respecto al agua que entra:



En cuanto a las cloraminas, las reacción que se produce en el carbón activo (CA) es la siguiente:
CA + NH2Cl + H2O ---> CA-O + NH3 + Cl- + H+
CA-O + 2NH2Cl --> CA + N2 + 2Cl- + 2H+ + H2O
Fuente: http://reefkeeping.com/issues/2003-11/rh.../index.htm
Por tanto, parte de la cloramina podría llegar a descomponerse en N2, pero la mayor parte en NH3, el cual creo que no será retenido por la osmosis. Es cierto que teóricamente un acondicionador con aglutinante HOCH2SO3- como el que trae Amquel, disminuye la toxcidad del amoniaco pero ¿Como de estable son estos compuestos en el acuario? Posiblemente el NH3 se vaya liberando poco a poco y las bacterias irán haciendo cuenta de él. Obviamente lo veo como casos extremos y no creo que sea algo tan determinante en el acuario.

Un saludo, Alberto!

[Mirdav]

En efecto los anti cloraminas oxidan el cloro y lo convierten en cloruro, que es inocuo, y capturan el amoniaco para liberarlo despues muy lentamente, de manera que la colonia bacteriana pueda hecerse cargo. No deberías tener problemas por eso.
En cuanto al N2, es nitrógeno gas. Se disolvera rapidamente en el agua, en dulce no suele ser muy problemático si las cantidades son pequeñas, pero en marino no sabria decirte. Un saludo